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摘 要：本文介绍了汽轮机的结构组成，分析了汽轮机检修作业工艺。
关键词：汽轮机；检修；作业
工业蒸汽轮机（以下简称汽轮机）是用蒸汽来做功的一类旋转式热能动力机械，是利用系统中不同形式能量转换为机械功的核心热动力设备，它可以驱动发电机、压缩机、泵等各类耗功设备，广泛应用于电力、化工和冶金行业。本文主要介绍火电厂汽轮机的组织结构及检修工艺。它的空间结构复杂、零部件数量多、装配质量和技术要求较高。它大致可以分成如下主要部分：
（1）汽缸本体。汽缸起支撑转子、容纳并通过蒸汽，保证汽轮机进行正常能量转换的作用，是汽轮机的最大的部件。根据压力参数不同，可分为高压缸，中压缸，低压缸，其中大型汽轮机组的高压缸和中压缸一般采用合缸形式。
（2）汽轮机转子。转子是汽轮机转动组件的统称，由主轴、叶轮、叶栅、联轴器、推力盘等组成，是汽轮机中最精密、最重要的零部件之一，运行中它高速旋转，承受着较高的温度和较大的离心力，还承受着动叶片上由蒸汽做功传递而产生的扭矩，内部应力大，工作条件复杂，对汽轮机的安全、经济运行有重要的影响。
（3）隔板、静叶栅。隔板、静叶栅等是汽轮机通汽部分的静止部件，也是组成汽轮机的重要零部件。隔板一般由隔板体（分成上下两块）、喷嘴、连销和键组成。作用是固定静叶和阻止级间漏气。
（4）汽封。汽封是汽轮机级间隔板密封和轴封的统称，它起到级间密封的作用，是影响汽轮机运行效率和安全的重要部件。
（5）轴承。轴承是汽轮机中支撑旋转体的部件，汽轮机上常用的是椭圆型瓦滑动轴承和可倾瓦滑动轴承。支撑瓦和推力瓦分别起到径向支撑和平衡轴向推力的作用。
（6）滑销系统。汽轮机设置有横销，立销，角销，猫爪横销，纵销等滑销。在起动及带负荷过程中，汽缸的温度变化很大，因而热膨胀值较大。为保证汽缸受热时能沿给定的方向自由膨胀，保持汽缸与转子中心一致，同样，汽轮机停机时，保证汽缸能按给定的方向自由收缩。
1.汽轮机的拆卸
（1）汽轮机停机后需进行自然降温，汽缸温度降至 120℃以下可拆除设备的保温层，降至 80℃左右可进行其他拆卸工作。
（2）拆卸下来的大型紧固件或者有特殊要求的紧固件都要进行编号，防止回装时弄混。特别是栽头螺栓可将螺母连同缸体之间对应的紧固位置做好记号，作为回装时的参考。
（3）拆除测振动、轴位移和温度等仪表设备及电缆线时要注意保护接线、接头和套管，防止检修过程中的人为损坏。
（4）拆除油、汽、水管道时，拆卸后对敞开的管口进行有效封闭，并对配装位置做好相关的标记，使专人进行封堵记录，已保证管道无异物。
（5）拆除汽轮机转子之间连接的联轴器，复查机组中心，测量并记录有关数据。解体检测并记录汽缸滑销系统配合间隙。
（6）对于采用上猫爪支撑结构的汽轮机组，解体汽缸前要进行猫爪置换，即将上猫爪支撑更换为下猫爪支撑结构，更换时，要测量下猫爪与底座间间隙，垫入适当的调整垫铁，已保证置换后汽缸上下相对位置保持不变。
（7）测量转子的轴向窜动值，记录推力间隙。拆除前后轴承箱上盖，检查支撑瓦和推力瓦块，测量并记录轴瓦间隙及瓦枕紧力。拆除非工作面推力瓦，并合上轴承箱上盖，测量转子自工作位置向进汽侧的分窜动量。再拆除工作面推力瓦块，测量转子的总窜动量。然后将转子推回总窜动量的 1/2 左右。
（8）按由中间向两边的顺序依次拆除汽缸中分面螺栓，拆除定位销。
（9）安装吊上汽缸用的导向杆，在天车上挂好起吊工具。
（10）用顶丝将上汽缸均匀顶起 5～10mm，检查缸内部件不应随之带起；起吊时导向杆不要吃力别住，保持上下缸结合面平行，确认正常后慢慢起吊上汽缸，将上汽缸放置在指定位置，并下垫枕木。如果需要翻缸修理，应准备好枕木及木板，一般采用双钩进行翻缸操作，在汽缸翻转过程中，操作要平稳缓慢。
（11）拆卸喷嘴、隔板中分面定位销和中分面螺栓，并吊开隔板上半部。
（12）装入工作面推力瓦块，将转子停靠在工作面推力瓦块上，根据转子定位尺寸确定转子位置后，测量通流部分各部间隙和所有汽封间隙，测量完毕后取出止推瓦块。
（13）使用专用的吊具和索具吊出整个转子，并放置于专用的支架上，支撑处要用木块或胶皮垫塞。吊出下轴瓦。拆卸轴承时应认真检查拆除记号和装配方向，没有记号应补做，以免装配时搞错。
（14）吊出喷嘴、隔板下半部分。若拆卸困难，可在安装沟槽内充入煤油进行一定时间的浸泡，并用紫铜棒小心进行敲击，禁止在未松动时强行起吊拉伤槽道及底键。
2.汽轮机各部件分部检修
（1）汽缸检修
汽缸的检修内容包括汽缸缸体的检修、缸体螺栓的检修和滑销的检修。
①缸体的检修
吊开汽缸大盖后，应检查上下汽缸结合面。结合面应光滑平整、不变形、无冲蚀漏气及腐蚀痕迹，特别是注意检查有无由内至外的贯穿性的冲刷痕迹。清理结合面时，可用无刃口的铲刀和金相砂纸手工进行，也可用平面砂光机作业。清理完毕后，应复查汽缸严密性，即将汽缸上半重新扣入，紧固汽缸三分之一螺栓，检查汽缸结合面是否有缝隙，如果有则需要进行补焊研磨处理。
②缸体螺栓的检修
汽轮机缸体螺栓检修时，螺帽和螺栓应按编号进行配装；安装前应清洗去除锈垢，修理螺纹的伤痕和毛刺，最后用螺母检查，要能使手轻快地拧到底，否则应重新修整。在检修汽缸螺栓特别是高温高压部位的螺栓时，除了应进行常规的外观检查外，还应进行物理性能检查和探伤检查，以防止螺栓脆断等失效情况发生。
汽轮机缸体螺栓的安装紧固要求：一要保证机器设备在连续运转周期内结合面的严密性；二是紧固力必须适当，当启动或运行状态允许的温差范围内螺栓不应因其应力超过许用值而发生塑性变形，或者因螺栓状况不良，拧紧工艺不当而发生螺纹咬死和损坏。 螺栓的紧固方法分为冷态紧固和热态紧固，而且应按照一定的顺序紧固。火电厂汽轮机中的低压缸螺栓大多采用冷態紧固的方法。对于汽轮机的高中压汽缸大螺栓，用冷态紧固的方法往往达不到设计要求的紧力，这时就要采用热态紧固的方法。在冷态紧固后，按照设备手册中的要求温度，通过专用的加热装置加热螺栓，进行热态下的紧固。
③滑销的检修
汽轮机的滑销系统是保证汽轮机安全运行的重要设备。滑销出现磨损、卡涩会造成汽缸的热膨胀受到阻碍或发生偏移，进而造成动静摩擦、振动。
滑销的检修要求清洗除锈以后，检查销子的滑动表面，修除毛刺，然后在滑动表面涂上一层石墨粉以利于润滑。检查各个紧固螺栓是否紧固，定位销是否安装到位，滑销间隙是否合适。
（2）转子检修
汽轮机的转子主要由叶片、主轴和轴上的其他动部件组成。
转子叶片直接担负着将蒸汽热能转换为机械能的作用，由于其在高温、高应力和有腐蚀的介质下工作，对汽轮机的安全、经济运行有重要影响。
转子叶片在检查之前应对其进行彻底的除垢和清洗，除垢清理方法主要有人工清理、喷砂清理和化学清理三种。清理完成后要进行叶片的宏观检查，检查是否存在机械损伤、变形、腐蚀、过度磨损、弯曲、冲蚀等缺陷，并进行着色和磁粉探伤检查裂纹、合金脱落等缺陷。
转子的精度要求很高。对所有转子来说，轴颈、推力盘、联轴器的晃度和瓢偏都应尽量小，一般都要求控制在0.02mm 以下，更高转速的应控制在 0.01mm 甚至 0.005mm 以下。减小误差，能够减小轴在轴承中的振动，有益于轴颈在轴承中工作时油膜压力沿轴承宽度方向上均衡分布，改善轴承工作条件。转子轴颈的表面粗糙度越小，其在轴承中的工作状态越好，轴及轴承的磨损也越小。
关键词：汽轮机；检修；作业
工业蒸汽轮机（以下简称汽轮机）是用蒸汽来做功的一类旋转式热能动力机械，是利用系统中不同形式能量转换为机械功的核心热动力设备，它可以驱动发电机、压缩机、泵等各类耗功设备，广泛应用于电力、化工和冶金行业。本文主要介绍火电厂汽轮机的组织结构及检修工艺。它的空间结构复杂、零部件数量多、装配质量和技术要求较高。它大致可以分成如下主要部分：
（1）汽缸本体。汽缸起支撑转子、容纳并通过蒸汽，保证汽轮机进行正常能量转换的作用，是汽轮机的最大的部件。根据压力参数不同，可分为高压缸，中压缸，低压缸，其中大型汽轮机组的高压缸和中压缸一般采用合缸形式。
（2）汽轮机转子。转子是汽轮机转动组件的统称，由主轴、叶轮、叶栅、联轴器、推力盘等组成，是汽轮机中最精密、最重要的零部件之一，运行中它高速旋转，承受着较高的温度和较大的离心力，还承受着动叶片上由蒸汽做功传递而产生的扭矩，内部应力大，工作条件复杂，对汽轮机的安全、经济运行有重要的影响。
（3）隔板、静叶栅。隔板、静叶栅等是汽轮机通汽部分的静止部件，也是组成汽轮机的重要零部件。隔板一般由隔板体（分成上下两块）、喷嘴、连销和键组成。作用是固定静叶和阻止级间漏气。
（4）汽封。汽封是汽轮机级间隔板密封和轴封的统称，它起到级间密封的作用，是影响汽轮机运行效率和安全的重要部件。
（5）轴承。轴承是汽轮机中支撑旋转体的部件，汽轮机上常用的是椭圆型瓦滑动轴承和可倾瓦滑动轴承。支撑瓦和推力瓦分别起到径向支撑和平衡轴向推力的作用。
（6）滑销系统。汽轮机设置有横销，立销，角销，猫爪横销，纵销等滑销。在起动及带负荷过程中，汽缸的温度变化很大，因而热膨胀值较大。为保证汽缸受热时能沿给定的方向自由膨胀，保持汽缸与转子中心一致，同样，汽轮机停机时，保证汽缸能按给定的方向自由收缩。
1.汽轮机的拆卸
（1）汽轮机停机后需进行自然降温，汽缸温度降至 120℃以下可拆除设备的保温层，降至 80℃左右可进行其他拆卸工作。
（2）拆卸下来的大型紧固件或者有特殊要求的紧固件都要进行编号，防止回装时弄混。特别是栽头螺栓可将螺母连同缸体之间对应的紧固位置做好记号，作为回装时的参考。
（3）拆除测振动、轴位移和温度等仪表设备及电缆线时要注意保护接线、接头和套管，防止检修过程中的人为损坏。
（4）拆除油、汽、水管道时，拆卸后对敞开的管口进行有效封闭，并对配装位置做好相关的标记，使专人进行封堵记录，已保证管道无异物。
（5）拆除汽轮机转子之间连接的联轴器，复查机组中心，测量并记录有关数据。解体检测并记录汽缸滑销系统配合间隙。
（6）对于采用上猫爪支撑结构的汽轮机组，解体汽缸前要进行猫爪置换，即将上猫爪支撑更换为下猫爪支撑结构，更换时，要测量下猫爪与底座间间隙，垫入适当的调整垫铁，已保证置换后汽缸上下相对位置保持不变。
（7）测量转子的轴向窜动值，记录推力间隙。拆除前后轴承箱上盖，检查支撑瓦和推力瓦块，测量并记录轴瓦间隙及瓦枕紧力。拆除非工作面推力瓦，并合上轴承箱上盖，测量转子自工作位置向进汽侧的分窜动量。再拆除工作面推力瓦块，测量转子的总窜动量。然后将转子推回总窜动量的 1/2 左右。
（8）按由中间向两边的顺序依次拆除汽缸中分面螺栓，拆除定位销。
（9）安装吊上汽缸用的导向杆，在天车上挂好起吊工具。
（10）用顶丝将上汽缸均匀顶起 5～10mm，检查缸内部件不应随之带起；起吊时导向杆不要吃力别住，保持上下缸结合面平行，确认正常后慢慢起吊上汽缸，将上汽缸放置在指定位置，并下垫枕木。如果需要翻缸修理，应准备好枕木及木板，一般采用双钩进行翻缸操作，在汽缸翻转过程中，操作要平稳缓慢。
（11）拆卸喷嘴、隔板中分面定位销和中分面螺栓，并吊开隔板上半部。
（12）装入工作面推力瓦块，将转子停靠在工作面推力瓦块上，根据转子定位尺寸确定转子位置后，测量通流部分各部间隙和所有汽封间隙，测量完毕后取出止推瓦块。
（13）使用专用的吊具和索具吊出整个转子，并放置于专用的支架上，支撑处要用木块或胶皮垫塞。吊出下轴瓦。拆卸轴承时应认真检查拆除记号和装配方向，没有记号应补做，以免装配时搞错。
（14）吊出喷嘴、隔板下半部分。若拆卸困难，可在安装沟槽内充入煤油进行一定时间的浸泡，并用紫铜棒小心进行敲击，禁止在未松动时强行起吊拉伤槽道及底键。
2.汽轮机各部件分部检修
（1）汽缸检修
汽缸的检修内容包括汽缸缸体的检修、缸体螺栓的检修和滑销的检修。
①缸体的检修
吊开汽缸大盖后，应检查上下汽缸结合面。结合面应光滑平整、不变形、无冲蚀漏气及腐蚀痕迹，特别是注意检查有无由内至外的贯穿性的冲刷痕迹。清理结合面时，可用无刃口的铲刀和金相砂纸手工进行，也可用平面砂光机作业。清理完毕后，应复查汽缸严密性，即将汽缸上半重新扣入，紧固汽缸三分之一螺栓，检查汽缸结合面是否有缝隙，如果有则需要进行补焊研磨处理。
②缸体螺栓的检修
汽轮机缸体螺栓检修时，螺帽和螺栓应按编号进行配装；安装前应清洗去除锈垢，修理螺纹的伤痕和毛刺，最后用螺母检查，要能使手轻快地拧到底，否则应重新修整。在检修汽缸螺栓特别是高温高压部位的螺栓时，除了应进行常规的外观检查外，还应进行物理性能检查和探伤检查，以防止螺栓脆断等失效情况发生。
汽轮机缸体螺栓的安装紧固要求：一要保证机器设备在连续运转周期内结合面的严密性；二是紧固力必须适当，当启动或运行状态允许的温差范围内螺栓不应因其应力超过许用值而发生塑性变形，或者因螺栓状况不良，拧紧工艺不当而发生螺纹咬死和损坏。 螺栓的紧固方法分为冷态紧固和热态紧固，而且应按照一定的顺序紧固。火电厂汽轮机中的低压缸螺栓大多采用冷態紧固的方法。对于汽轮机的高中压汽缸大螺栓，用冷态紧固的方法往往达不到设计要求的紧力，这时就要采用热态紧固的方法。在冷态紧固后，按照设备手册中的要求温度，通过专用的加热装置加热螺栓，进行热态下的紧固。
③滑销的检修
汽轮机的滑销系统是保证汽轮机安全运行的重要设备。滑销出现磨损、卡涩会造成汽缸的热膨胀受到阻碍或发生偏移，进而造成动静摩擦、振动。
滑销的检修要求清洗除锈以后，检查销子的滑动表面，修除毛刺，然后在滑动表面涂上一层石墨粉以利于润滑。检查各个紧固螺栓是否紧固，定位销是否安装到位，滑销间隙是否合适。
（2）转子检修
汽轮机的转子主要由叶片、主轴和轴上的其他动部件组成。
转子叶片直接担负着将蒸汽热能转换为机械能的作用，由于其在高温、高应力和有腐蚀的介质下工作，对汽轮机的安全、经济运行有重要影响。
转子叶片在检查之前应对其进行彻底的除垢和清洗，除垢清理方法主要有人工清理、喷砂清理和化学清理三种。清理完成后要进行叶片的宏观检查，检查是否存在机械损伤、变形、腐蚀、过度磨损、弯曲、冲蚀等缺陷，并进行着色和磁粉探伤检查裂纹、合金脱落等缺陷。
转子的精度要求很高。对所有转子来说，轴颈、推力盘、联轴器的晃度和瓢偏都应尽量小，一般都要求控制在0.02mm 以下，更高转速的应控制在 0.01mm 甚至 0.005mm 以下。减小误差，能够减小轴在轴承中的振动，有益于轴颈在轴承中工作时油膜压力沿轴承宽度方向上均衡分布，改善轴承工作条件。转子轴颈的表面粗糙度越小，其在轴承中的工作状态越好，轴及轴承的磨损也越小。