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【摘 要】汽轮机应用是工业生产发展的保障,随着汽轮机在生产、生活中的广泛应用,在汽轮机检修中逐渐发现很多问题,导致汽轮机故障。对汽轮机检修的关键点,通过日常对汽轮机运行的检测,发现在运行规律和基本的故障关键点。根据出故障的关键点制定维修策略,在大修中对这些关键点的迅速排查,极大的提高了工作效率,保证汽轮机的安全高效运行。
【关键词】汽轮机检修关键点
汽轮机是能把蒸汽热能转换成机械能的基本单元。汽轮机通过蒸汽转子动叶中膨胀加速,产生动力推动叶片转动从而产生机械能。目前在国内一般将其作为煤化工的原动机,发电厂的原动机,广泛的应用在国内各大煤化工厂、发电厂等各大领域。
一、汽轮机检修的重要性
汽轮机通过蒸汽转化为机械能,为工业生产提供必要的动力保障,保证了生产、生活以及工作的正常进行,因此,汽轮机被我国现有的化工、电力企业广泛运用。然而实际生产中,汽轮机运转中常常会出现各种故障问题,这些故障的出现不利于汽轮机的稳定运转,严重时可能造成设备运行出现安全问题或事故,危害重大。
二、通流间隙调整的几种方式
1.通流间隙调整的几种方式(1)如果许多级都是一侧的间隙偏大,而另一侧偏小,则应调整整个转子的轴向位置。这时可变更推力轴承的推力瓦片固定环的厚度,以使转子向一侧移动,但是这时也应顾及到转子的联轴节间的距离是否适宜。对于双缸汽轮机,只有一个推力轴承,如果要调整低压缸动静部分的轴向间隙,则可变更高低转子联轴节之间的垫圈厚度来达到。(2)若仅仅是某一级的轴向间隙不符合要求,通常采用在隔板或静叶环出汽侧车去需调整的数量(缩小动静间隙),在进汽侧加上车去数量的垫片,用螺钉固定牢固。(3)如果因叶轮或隔板有微小变形造成叶片围带与静叶之间的间隙过小,则可在汽缸水平接合面法兰上安置车刀,盘动转子后对围带进行车削。车削时切勿使车刀碰触叶片。
2.采取的调整方式。根据上述调整方式,在具体操作中,可以采取盘动转子后对围带、叶根汽封进行车削的修配加工方法。(1)传统车削围带、叶根汽封的加工修配方法。在汽缸水平结合面法兰上安置车刀,盘动转子后进行车削。优点:因为轴承座放置有推力轴承和径向轴承,所以汽轮机转子的轴向和径向移动都比较微小,运转稳定;车削加工时的专用刀架体座是锁紧在汽缸体上的,刚性好,整个加工机构浑然一体:转子的转动是通过盘车箱上的液压盘车装置转动低压转子带动高中压转子旋转,动力方面有足够保证。缺点:当修配加工工作开始后,其他缸面上的工作将与之发生冲突而被迫停工,影响大修进度,延长大修工期。
(2)改进后的加工修配方法。在放置、检测汽轮机转子的专用支架上,实现围带、叶根汽封的车削。优点:能够单独展开工作不会与其他工作发生冲突,提高了机组大修工作效率,为机组早日安全启动提供了条件。
三、汽轮机检修中的关键点分析
1.汽轮机KIT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。某核电站机组的集中数据监测系统(KIT)的关键参数为例。表1为该核电站汽轮机本体部分的主要监测参数。
2.该核电站KIT监测系统测点分析。要保证汽轮机的正常运行,应该保证KIT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KIT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。(1)温度监测KIT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)振幅是汽轮机监测系统中比较关键的参数,在KIT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。
(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。
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。(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)导致振动异常的可能性在KIT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。(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,大修中對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,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。
四、制定最终检修决策
最终检修决策的制定更具汽轮机的运行状况来决定的,要根据设备运行的实际情况,制定合理的检修计划。不分析原因就盲目把设备所有数据恢复到出场设置,这样做虽然简单,但是这样盲目的调整不但会可能带来未知的问题,还会浪费时间。
汽轮机检修是保障其安全、稳定运作的重要前提,只有加强对汽轮机检修中故障的重视和关键点分析控制,才能有效抑制汽轮机故障发生的机率。
参考文献:
[1]李珍.汽轮机检修中的关键点分析[J].中国机械,2017,(17).
[2]张晓华.汽轮机检修中的关键点分析[J].山东工业技术,2017,(1).
(作者单位:大唐呼伦贝尔化肥有限公司)
【关键词】汽轮机检修关键点
汽轮机是能把蒸汽热能转换成机械能的基本单元。汽轮机通过蒸汽转子动叶中膨胀加速,产生动力推动叶片转动从而产生机械能。目前在国内一般将其作为煤化工的原动机,发电厂的原动机,广泛的应用在国内各大煤化工厂、发电厂等各大领域。
一、汽轮机检修的重要性
汽轮机通过蒸汽转化为机械能,为工业生产提供必要的动力保障,保证了生产、生活以及工作的正常进行,因此,汽轮机被我国现有的化工、电力企业广泛运用。然而实际生产中,汽轮机运转中常常会出现各种故障问题,这些故障的出现不利于汽轮机的稳定运转,严重时可能造成设备运行出现安全问题或事故,危害重大。
二、通流间隙调整的几种方式
1.通流间隙调整的几种方式(1)如果许多级都是一侧的间隙偏大,而另一侧偏小,则应调整整个转子的轴向位置。这时可变更推力轴承的推力瓦片固定环的厚度,以使转子向一侧移动,但是这时也应顾及到转子的联轴节间的距离是否适宜。对于双缸汽轮机,只有一个推力轴承,如果要调整低压缸动静部分的轴向间隙,则可变更高低转子联轴节之间的垫圈厚度来达到。(2)若仅仅是某一级的轴向间隙不符合要求,通常采用在隔板或静叶环出汽侧车去需调整的数量(缩小动静间隙),在进汽侧加上车去数量的垫片,用螺钉固定牢固。(3)如果因叶轮或隔板有微小变形造成叶片围带与静叶之间的间隙过小,则可在汽缸水平接合面法兰上安置车刀,盘动转子后对围带进行车削。车削时切勿使车刀碰触叶片。
2.采取的调整方式。根据上述调整方式,在具体操作中,可以采取盘动转子后对围带、叶根汽封进行车削的修配加工方法。(1)传统车削围带、叶根汽封的加工修配方法。在汽缸水平结合面法兰上安置车刀,盘动转子后进行车削。优点:因为轴承座放置有推力轴承和径向轴承,所以汽轮机转子的轴向和径向移动都比较微小,运转稳定;车削加工时的专用刀架体座是锁紧在汽缸体上的,刚性好,整个加工机构浑然一体:转子的转动是通过盘车箱上的液压盘车装置转动低压转子带动高中压转子旋转,动力方面有足够保证。缺点:当修配加工工作开始后,其他缸面上的工作将与之发生冲突而被迫停工,影响大修进度,延长大修工期。
(2)改进后的加工修配方法。在放置、检测汽轮机转子的专用支架上,实现围带、叶根汽封的车削。优点:能够单独展开工作不会与其他工作发生冲突,提高了机组大修工作效率,为机组早日安全启动提供了条件。
三、汽轮机检修中的关键点分析
1.汽轮机KIT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。某核电站机组的集中数据监测系统(KIT)的关键参数为例。表1为该核电站汽轮机本体部分的主要监测参数。
2.该核电站KIT监测系统测点分析。要保证汽轮机的正常运行,应该保证KIT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KIT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。(1)温度监测KIT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)振幅是汽轮机监测系统中比较关键的参数,在KIT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。
(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。
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。(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)导致振动异常的可能性在KIT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。(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,大修中對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,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。
四、制定最终检修决策
最终检修决策的制定更具汽轮机的运行状况来决定的,要根据设备运行的实际情况,制定合理的检修计划。不分析原因就盲目把设备所有数据恢复到出场设置,这样做虽然简单,但是这样盲目的调整不但会可能带来未知的问题,还会浪费时间。
汽轮机检修是保障其安全、稳定运作的重要前提,只有加强对汽轮机检修中故障的重视和关键点分析控制,才能有效抑制汽轮机故障发生的机率。
参考文献:
[1]李珍.汽轮机检修中的关键点分析[J].中国机械,2017,(17).
[2]张晓华.汽轮机检修中的关键点分析[J].山东工业技术,2017,(1).
(作者单位:大唐呼伦贝尔化肥有限公司)