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摘要：本文阐述在检修过程中，应该把握汽轮机各部位的动静间隙、轴系对中、轴承及滑销系统等4个方面的关键点，并对其相关数据进行仔细检查，综合考虑相关因素进行分析评估，以期在无法实现最优决策的情况下达到合理决策，保证检修的有效性，最终实现汽轮机组的安全高效运行。
关键词：发电厂汽轮机；检修；关键点；评判
1 前言
在发电厂的大型汽轮机检修过程中，需要对汽轮机检修中的关键问题进行总结，以便抓住影响检修质量的关键，保证在满足质量要求的前提下尽可能地缩短检修工期。在检修过程中，应该把握汽轮机各部位的动静间隙、轴系对中、轴承及滑销系统等4个方面的关键点，并对其相关数据进行仔细检查，综合考虑相关因素进行分析评估，以保证检修的有效性，最终实现汽轮机组的安全高效运行。
2汽轮机检修中的关键点分析
2.1汽轮机在线监测系统的参数
在线监测一般是对设备的关键运行参数进行记录，从这些反映机组运行状况的关键参数可以分析出检修工作的重点。本文以某发电厂机组的集中数据监测系统的关键参数进行分析。表1为某发电厂汽轮机本体部分的主要监测参数。
2.2某发电厂在线监测系统测点分析
要保证汽轮机的正常运行，应该保证在线监测系统所监测的参数在正常的范围内。如果这些数据偏离设计要求而达到报警值，就说明汽轮机运行存在异常。表1列出的在线监测系统数据中，除了功率、转速外，其他的参数都应该引起关注。
2.1.1温度监测在线系统主要监测汽轮机的两种温度：①反映转子支撑情况的轴瓦和轴承温度；②反映汽缸金属的温度和汽缸壁的温差。其中，轴承和轴瓦的温度监测数据是观察汽轮机轴瓦是否正常润滑冷却的重要参数；如果该参数达到报警值往往意味着较大异常的出现。而汽缸温度和缸壁温差是分析汽缸受热状况的依据；如果温差过大往往可能造成汽缸内部的动静间隙减小直至消失，并有可能造成磨擦以及引发其他问题而导致停机。
2.2.2振幅振幅是汽轮机监测系统中比较关键的参数，在在线系统中主要检测轴承以及转子的振动。它是反映转子运行状况以及轴承自身稳定状况的依据。
2.2.3热变形由于热态时金属有较大的热变形，因此汽轮机设置了较为严密的滑销系统以保证汽缸和轴承按照指定的方向来膨胀，以防止发生动静碰磨。汽缸的绝对膨胀和相对膨胀(差涨)数据是反映汽缸内部间隙情况的重要依据。
2.2.4转子偏心的测量转子偏心的测量原理和转子振动基本相同，其趋势也和振动的趋势一样，是分析转子在轴瓦中工作是否正常的依据。
2.3从监测系统反映出来的关键点
检修工作应该从监测参数异常的关键点出发，分析哪些设备因素会造成监测参数在运行中产生异常。
某电厂600MW汽轮机主要检测参数
2.3.1导致温度异常的因素汽缸壁的温度直
接受进汽参数影响，与材料的传热特性以及保温材料、保温工艺相关。除了不可控的设计因素外，在检修中通过保温来控制汽缸各部分的温差不超过设计范围，以保证不会因汽缸变形而造成动静部分有磨碰现象，以致造成机组振动或其他更严重的异常情况。
对于轴瓦和轴承，在运行中产生异常的主要原因是温度高。引起轴瓦温度高的原因有以下几个方面：①轴瓦的接触面不均匀或接触面积太小，接触角不符合要求；②轴瓦的瓦口、瓦顶以及其他部分间隙超过限制，造成冷却异常；③轴瓦的进油量过小；④轴瓦振动过大导致轴瓦发热；⑤各轴瓦油量分配不均导致个别轴瓦进油量太小；⑥轴瓦负荷过重。
2.3.2导致振动异常的可能性在在线系统中对振动的监测主要有轴振和瓦振。引起轴振的原因主要与轴自身的状况有关，同时与转子和汽缸以及其他静止部件的间隙也相关，由于二者相关，间隙较小有磨擦现象就会引起轴振异常。引起瓦振异常的主要原因有：①动静部分间隙消失；②轴瓦的紧力以及间隙偏离设计值过大；③轴瓦的接触情况较差；④转子对轮中心以及同心度偏差过大。
2.3.3导致差涨异常的因素如果汽缸的绝对膨胀或者差涨异常，会导致动静部分间隙的消失，并引起动静摩擦，从而造成振动。引起膨胀异常的原因一般是汽缸的滑销系统不正常。滑销系统的问题包括两个方面：①销子脱落导致导向功能丧失，由于机组布置的原因，抽汽管道会布置在机组的某一侧，造成导向销承受较大的应力，而销子一般都是焊接结构，过大的应力会造成焊缝开裂；②由于变形不一致，导向销和削槽的间隙消失造成膨胀卡涩。因此，大修中对滑销系统的检查和问题的处理应该格外关注。
根据以上分析，汽轮机各部位动静间隙、轴系对中、轴承部分、滑销系统是汽轮检修的关键点，在大修中应应该作为重点来考虑(图1)，不应该轻易放过任何一个疑点，否则，难以发现故障的根本原因，甚至造成较大的影响。
3汽轮机检修决策的最终依据
在检修过程中，由于安装以及历史运行的原因，机组的状态会产生一定的变化。例如，随着运行时间的延长，抽汽管道给汽缸的推力会造成汽缸位置發生一定的变化；另外，汽轮机支持轴承基础的沉降也会造成机组各轴瓦负载以及各部分间隙的变化。如果大修中要将所有的数据都调整到出厂时设计的范围，在时间和条件上都不允许，另外，不分析原因就进行的盲目调整往往会带来其他一些问题。因此，必须有一个合理的方法来解决这一问题。
实际的检修过程中，对于没有满足标准的数据所应采取的处理方案，需要兼顾多种因素来综合考虑，并根据权重进行分别分析。对质量标准与机组历史运行状况的综合分析是汽轮机检修决策的最终依据。
4某发电厂A级大修实例
大修时对于汽轮机的检修，几乎不可避免地会发现有数据超标的情况，由于没有明确的规程可供执行，给检修工作带来一些困难。因此，应结合现场的实际情况和被检修设备的关键点进行分析，最后决定是否需要进行调整或者处理，做到以最低的成本实现最大的利益。
下面结合某发电厂2号机组第1次大修的实例，分析针对汽轮机检修过程中数据超标所采取的分析和处理方法，以说明检修工作中如何在保证检修质量的前提下处理超标数据。
大修中汽轮机的数据超标一般都集中在上面提到的4个关键点中，下面以大修中高压缸前侧隔板汽封的左侧间隙分析来说明评估时应考虑的因素。
隔板汽封的作用是防止蒸汽不做功就直接进入下一级，其间隙过大会影响到汽轮机的效率，而间隙过小又较容易出现动静摩擦。在检修的过程中对于数据的决策和评价需要综合考虑多种因素。表2是大修的测量结果和设计值的偏差情况对比。
由表2可以看出：
表2 首次大修数据
(1)本次大修5F的间隙比设计值大7.6%。考虑到偏差不大，不会对汽轮机效率造成较大影响，因此，可不进行处理。
(2)4F的间隙在上次大修时为0.95mm，而本次大修测量值相对于设计值偏大36%，偏差较大，考虑到其他的隔板汽封也存在有偏大的超标现象，因此，对于此间隙应进行调整。
(3)对于3F，由于比设计值要小，存在动静碰磨的风险，但由于上次大修回装时此间隙就偏小，因此，从运行经验上来讲也不存在问题，可以不进行调整。
(4)对于2F，间隙偏差较大，但由于2F基本上已经到汽缸中部，汽缸内外部的温差会造成汽缸中部变形相对偏大，而转子中部相对也比较薄弱。因此，该间隙偏大相对于偏小更安全，可以不进行调整。
(5)对于1F，基于和2F同样的原因，间隙偏小会增加动静碰磨的概率，因此，应该调整到设计标准。
5结束语
总结以上在汽轮机的检修过程中，应该把握4个方面的关键点，对汽轮机各部位的动静间隙、轴系对中、轴承及滑销系统等的相关数据进行仔细检查，同时结合历史大修的情况、机组从启动到带满负荷过程中各部件的相对变化情况、设计标准、其他同类型机组的运行状况等进行综合分析评估，在无法达到最优决策的情况下达到合理决策，只有这样才能保证检修的有效性，并最终实现汽轮机组的安全高效运行。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：发电厂汽轮机；检修；关键点；评判
1 前言
在发电厂的大型汽轮机检修过程中，需要对汽轮机检修中的关键问题进行总结，以便抓住影响检修质量的关键，保证在满足质量要求的前提下尽可能地缩短检修工期。在检修过程中，应该把握汽轮机各部位的动静间隙、轴系对中、轴承及滑销系统等4个方面的关键点，并对其相关数据进行仔细检查，综合考虑相关因素进行分析评估，以保证检修的有效性，最终实现汽轮机组的安全高效运行。
2汽轮机检修中的关键点分析
2.1汽轮机在线监测系统的参数
在线监测一般是对设备的关键运行参数进行记录，从这些反映机组运行状况的关键参数可以分析出检修工作的重点。本文以某发电厂机组的集中数据监测系统的关键参数进行分析。表1为某发电厂汽轮机本体部分的主要监测参数。
2.2某发电厂在线监测系统测点分析
要保证汽轮机的正常运行，应该保证在线监测系统所监测的参数在正常的范围内。如果这些数据偏离设计要求而达到报警值，就说明汽轮机运行存在异常。表1列出的在线监测系统数据中，除了功率、转速外，其他的参数都应该引起关注。
2.1.1温度监测在线系统主要监测汽轮机的两种温度：①反映转子支撑情况的轴瓦和轴承温度；②反映汽缸金属的温度和汽缸壁的温差。其中，轴承和轴瓦的温度监测数据是观察汽轮机轴瓦是否正常润滑冷却的重要参数；如果该参数达到报警值往往意味着较大异常的出现。而汽缸温度和缸壁温差是分析汽缸受热状况的依据；如果温差过大往往可能造成汽缸内部的动静间隙减小直至消失，并有可能造成磨擦以及引发其他问题而导致停机。
2.2.2振幅振幅是汽轮机监测系统中比较关键的参数，在在线系统中主要检测轴承以及转子的振动。它是反映转子运行状况以及轴承自身稳定状况的依据。
2.2.3热变形由于热态时金属有较大的热变形，因此汽轮机设置了较为严密的滑销系统以保证汽缸和轴承按照指定的方向来膨胀，以防止发生动静碰磨。汽缸的绝对膨胀和相对膨胀(差涨)数据是反映汽缸内部间隙情况的重要依据。
2.2.4转子偏心的测量转子偏心的测量原理和转子振动基本相同，其趋势也和振动的趋势一样，是分析转子在轴瓦中工作是否正常的依据。
2.3从监测系统反映出来的关键点
检修工作应该从监测参数异常的关键点出发，分析哪些设备因素会造成监测参数在运行中产生异常。
某电厂600MW汽轮机主要检测参数
2.3.1导致温度异常的因素汽缸壁的温度直
接受进汽参数影响，与材料的传热特性以及保温材料、保温工艺相关。除了不可控的设计因素外，在检修中通过保温来控制汽缸各部分的温差不超过设计范围，以保证不会因汽缸变形而造成动静部分有磨碰现象，以致造成机组振动或其他更严重的异常情况。
对于轴瓦和轴承，在运行中产生异常的主要原因是温度高。引起轴瓦温度高的原因有以下几个方面：①轴瓦的接触面不均匀或接触面积太小，接触角不符合要求；②轴瓦的瓦口、瓦顶以及其他部分间隙超过限制，造成冷却异常；③轴瓦的进油量过小；④轴瓦振动过大导致轴瓦发热；⑤各轴瓦油量分配不均导致个别轴瓦进油量太小；⑥轴瓦负荷过重。
2.3.2导致振动异常的可能性在在线系统中对振动的监测主要有轴振和瓦振。引起轴振的原因主要与轴自身的状况有关，同时与转子和汽缸以及其他静止部件的间隙也相关，由于二者相关，间隙较小有磨擦现象就会引起轴振异常。引起瓦振异常的主要原因有：①动静部分间隙消失；②轴瓦的紧力以及间隙偏离设计值过大；③轴瓦的接触情况较差；④转子对轮中心以及同心度偏差过大。
2.3.3导致差涨异常的因素如果汽缸的绝对膨胀或者差涨异常，会导致动静部分间隙的消失，并引起动静摩擦，从而造成振动。引起膨胀异常的原因一般是汽缸的滑销系统不正常。滑销系统的问题包括两个方面：①销子脱落导致导向功能丧失，由于机组布置的原因，抽汽管道会布置在机组的某一侧，造成导向销承受较大的应力，而销子一般都是焊接结构，过大的应力会造成焊缝开裂；②由于变形不一致，导向销和削槽的间隙消失造成膨胀卡涩。因此，大修中对滑销系统的检查和问题的处理应该格外关注。
根据以上分析，汽轮机各部位动静间隙、轴系对中、轴承部分、滑销系统是汽轮检修的关键点，在大修中应应该作为重点来考虑(图1)，不应该轻易放过任何一个疑点，否则，难以发现故障的根本原因，甚至造成较大的影响。
3汽轮机检修决策的最终依据
在检修过程中，由于安装以及历史运行的原因，机组的状态会产生一定的变化。例如，随着运行时间的延长，抽汽管道给汽缸的推力会造成汽缸位置發生一定的变化；另外，汽轮机支持轴承基础的沉降也会造成机组各轴瓦负载以及各部分间隙的变化。如果大修中要将所有的数据都调整到出厂时设计的范围，在时间和条件上都不允许，另外，不分析原因就进行的盲目调整往往会带来其他一些问题。因此，必须有一个合理的方法来解决这一问题。
实际的检修过程中，对于没有满足标准的数据所应采取的处理方案，需要兼顾多种因素来综合考虑，并根据权重进行分别分析。对质量标准与机组历史运行状况的综合分析是汽轮机检修决策的最终依据。
4某发电厂A级大修实例
大修时对于汽轮机的检修，几乎不可避免地会发现有数据超标的情况，由于没有明确的规程可供执行，给检修工作带来一些困难。因此，应结合现场的实际情况和被检修设备的关键点进行分析，最后决定是否需要进行调整或者处理，做到以最低的成本实现最大的利益。
下面结合某发电厂2号机组第1次大修的实例，分析针对汽轮机检修过程中数据超标所采取的分析和处理方法，以说明检修工作中如何在保证检修质量的前提下处理超标数据。
大修中汽轮机的数据超标一般都集中在上面提到的4个关键点中，下面以大修中高压缸前侧隔板汽封的左侧间隙分析来说明评估时应考虑的因素。
隔板汽封的作用是防止蒸汽不做功就直接进入下一级，其间隙过大会影响到汽轮机的效率，而间隙过小又较容易出现动静摩擦。在检修的过程中对于数据的决策和评价需要综合考虑多种因素。表2是大修的测量结果和设计值的偏差情况对比。
由表2可以看出：
表2 首次大修数据
(1)本次大修5F的间隙比设计值大7.6%。考虑到偏差不大，不会对汽轮机效率造成较大影响，因此，可不进行处理。
(2)4F的间隙在上次大修时为0.95mm，而本次大修测量值相对于设计值偏大36%，偏差较大，考虑到其他的隔板汽封也存在有偏大的超标现象，因此，对于此间隙应进行调整。
(3)对于3F，由于比设计值要小，存在动静碰磨的风险，但由于上次大修回装时此间隙就偏小，因此，从运行经验上来讲也不存在问题，可以不进行调整。
(4)对于2F，间隙偏差较大，但由于2F基本上已经到汽缸中部，汽缸内外部的温差会造成汽缸中部变形相对偏大，而转子中部相对也比较薄弱。因此，该间隙偏大相对于偏小更安全，可以不进行调整。
(5)对于1F，基于和2F同样的原因，间隙偏小会增加动静碰磨的概率，因此，应该调整到设计标准。
5结束语
总结以上在汽轮机的检修过程中，应该把握4个方面的关键点，对汽轮机各部位的动静间隙、轴系对中、轴承及滑销系统等的相关数据进行仔细检查，同时结合历史大修的情况、机组从启动到带满负荷过程中各部件的相对变化情况、设计标准、其他同类型机组的运行状况等进行综合分析评估，在无法达到最优决策的情况下达到合理决策，只有这样才能保证检修的有效性，并最终实现汽轮机组的安全高效运行。
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