摘要：汽轮机是电力发电的主要动力来源，也是发电的主要能源转换器。由于其直接影响着经济发展与社会生活用电等多方面，经常在高温高压高转速持续运转的环境下工作，易发生故障，因此做好汽轮机尤其是本体的检修便成为重中之重的工作。文章从汽轮机本体常见故障出发，对其本体检修的工作内容进行了简要讨论。
关键词：火电厂；汽轮机本体；故障检修
1 火电厂机组汽轮机本体常见故障
汽轮机的主要功能就是将蒸汽能转化为动能，其动力来源主要为水蒸气由气态转化为液态时释放出来的热能，并依据需要将其转化为其他能量。汽轮机多用于火电厂，主要组成结构包括叶栅、叶轮、旋转轴、汽缸以及固定连接这些部件的零部件等，由此可知，其主要故障一般集中在以下几个方面。
1.1 汽轮机振动异常
由于汽轮机叶轮的工作主要依靠蒸汽完成，因此，汽轮机整体会受到蒸汽冲击等影响，使得汽轮机振动异常成为其常见故障之一。振动异常也是汽轮机检修工作中的难点，因为其结构复杂，导致振动异常的影响因素众多，轻易无法识别。通常的做法是降低汽轮机负荷与运转工作，但效果不理想。气流激振、气流紊乱以及转子热变形等都有可能引发振动异常，其中转子热变形是最易引发振动异常的因素，转子工作环境处于蒸汽高温中，且自身的旋转也会由于摩擦而发热，产生热变形，使其在工作过程中受力不平衡，引发振动异常。
1.2 汽轮机叶片零部件损坏
汽轮机叶片零部件是整个汽轮机的易损部件，通常由于长时间持续工作，末级长叶片长时间暴露在湿蒸汽等腐蚀介质中，同时还要承受高强度的离心力、蒸汽激振力、环境介质的冲击等，极易受到腐蚀或者振动损坏。另外，汽轮机的排水系统故障可能导致汽轮机进水，引发叶片腐蚀，使得其成为故障诱因之一。
1.3 汽轮机系统真空下降
汽轮机工作效率的高低直接受到系统真空的影响。当系统处于完全的真空状态时，是汽轮机工作的最佳状态，此时其功率最大，反之，如系统真空下降，会使汽轮机在花费大量成本的情况下仍无法满足动力工作需求。运行过程中，汽轮机受到工作环境与操作因素的影响，无法达到设计的系统真空状态，其凝汽器也无法实现完全的密封效果，运行时会出现内部压力低甚至空气进入系统引发系统真空下降，导致其输出功率无法满足要求，带来不必要的经济损失。
2 汽轮机本体检修准备工作
汽轮机本体检修能够使得工作人员掌握汽轮机的工作状态，了解各个设备在使用过程中的变化，便于后期的故障处理与使用管理方法的改进，因此在进行检修工作前，要做好准备工作。
2.1 对于汽轮机本体检修工作的整理归类
在汽轮机本体检修准备过程中，要充分认识到设备在线监测系统的局限性，对汽轮机本体的真实工作状态做全面的分析，并按照检修工作量的大小对其进行整理归类，可依次分为消缺性检修、设备零部件、局部性能恢复性检修以及设备整体工作性能恢复性检修三类，并据此分类进行阶段性、周期性的检修工作。例如，对于消缺性检修，可以按月进行检修，而对于整体性能恢复性检修可以按三到五年一个周期进行。
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2.2 检修工作展开前的准备工作
在进行汽轮机检修工作之前，要开展准备工作，以保证整个检修过程的顺利进行。首先要对汽轮机日常工作中的工作状态数据、往常故障事故原因及处理数据等进行收集，包括汽轮机的安装与工作使用说明、汽轮机系统结构说明书、历次检修事故处理文件以及拆装检修文件等内容，方便此次检修工作的查询。然后，提前对检修工作中用到的设备与工具进行准备，并按照汽轮机检修流程进行归纳分类，促进检修工作的顺利高效完成。一般的检修工具包括起重运输、零部件加工、汽轮机专用工具等。
3 汽轮机本体检修工作的主要检修内容
一般来讲，汽轮机本体的检修内容有专门的规章流程，但没必要每次都按照规定的检修内容进行，只需要将汽轮机在拆卸后的全面测量、并与历次数据进行对比分析、对主要受力部件进行检测试验、做好设备的运行经济效率、防止设备过度损坏等工作纳入到检修工作中即可。检修项目的主要内容包括以下方面。
3.1 轴承的检测
轴承的检测首先需要对汽轮机本体进行解体，可参照汽轮机结构说明以及历次解体操作记录进行，一般过程为，在汽轮机冷却到特定温度的情况下，依次进行轴承座、气缸上半部分解体，然后完成数据测量，最后对解体后的汽轮机本体进行清缸。解体过程需要特别注意汽轮机拆除保温的要求，不同厂家、不同结构与材质的汽轮机对拆除温度的要求不同，如德国ABB200MW汽轮机本体的拆除温度为150℃。
不同的轴承检测的要求不同，例如，圆筒形轴承在摩擦损失方面优势明显，但在高速轻载工况下，容易发生失稳现象，椭圆形轴承则由于其结构特点在垂直方向抗震性能好，但油耗大，因此，在检修过程中要依据轴承的性能采取不同的检修策略。
3.2 密封瓦的检测
不同功率、不同厂家的汽轮机本体采用的密封瓦也不同，最常见的包括双流环式、分体环式以及联合式环式等。以双流环式密封瓦为例，其常用在300MW以上的汽轮机组中，能够有效阻绝外部气体通过密封油流入氢侧。在检修过程中要注意对上下密封垫及其结合处的保护，检测过程要对绝缘耐油密封垫进行多次清刷，在回装过程中注意螺栓上紧力的控制，完成后要对密封瓦进行浮动实验等。
3.3 汽缸的检测
汽轮机本体汽缸的检测包括主体结构与螺栓拆除两部分内容。检修过程中，为减少分面泄露事故的发生，并降低分面螺栓由于支撑主体结构下半缸的重量、管道以及内部气体的重量而带来的受力影响，一般采用下猫爪对其进行支撑。相对应的上猫爪则用于保证汽缸中心的衡定，并提高其在检修过程中的安全性。螺栓一般采用热拆除、液压拉伸拆除以及冷却拆除等方法，依据汽轮机功率、型号类别进行选择。
3.4 通流部分与解体后的检修
如果在检修过程中发现通流部分结构如管路等存在裂纹，需要对裂纹进行风险评定，并按照评定等级对其进行补焊，此外，还应对汽轮机水循环系统进行检查维修，保证水流的通畅。
解体后的检修工作主要以内部结构清洗为主，并对其内部设备进行状态记录。清洗的部位包括主体框架内部、转子、叶轮、隔板等，清洗工作结束后对隔板、汽封洼窝工作位置进行修正，最后对连接与紧固部件进行检验，保证所有零部件达到下个周期的工作运行要求。
3.5 汽轮机本体检修的回装
汽轮机本体检修的收尾工作是对其进行回装，在回装过程中，首先要对轴瓦、转子旋转中心等旋转部件进行中心定位，然后对于通流间隙进行测量并调整，保证汽轮机回装完成后各间隙的正常，完成齿轮轴承等旋转装置的回装工作。在进行汽缸扣盖与轴承座扣盖回装的过程中，注意扣盖后的连接密封性、连接螺栓的预紧以及扣盖完成后的上下位置的定位准确性。最后，对汽轮机的其他设备进行回装，如盘车、润滑系统、热工监测点、油管系统等。
4 结语
汽轮机本体的检修是整个汽轮机组检修工作的核心部分，关系到整个火力发电厂的正常安全运行，良好有效的检修工作能够最大程度的保证汽轮机的正常工作，降低其故障发生率。文章通过对汽轮机常见故障进行分析，对汽轮机本体检修工作要点进行了阐述，有一定实际意义。
参考文献
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[3]闫凤玲.浅议热电厂汽轮机故障检修[J].科技促进发展，2010，S1：29.
论文作者:隋克诗
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/12/7
标签：汽轮机论文; 本体论文; 工作论文; 过程中论文; 系统论文; 结构论文; 汽缸论文; 《建筑学研究前沿》2017年第18期论文;