汽轮机本体常见故障检修
摘要：本文通过对汽轮机常见故障（汽封片损坏，积盐、汽轮机轴中心偏移等）的分析和研究，解决了这些常见故障的检修和预防困难的问题。
关键词：汽封 积盐 中心 检修
1.前言：
火电厂主要设备包括锅炉、汽轮机和发电机等，完成从热能到机械能再到电能的转换过程。设备与设备之间的耦合性、系统的复杂性，以及设备在高温、高压、高速旋转的特殊工作环境下，决定了火电厂是一个高故障率和故障危害性很大的生产场所，这些故障都将造成重大的经济损失和社会后果。因此，通过对这些设备主要故障进行研究和探索，是很有必要的。本文将针对汽轮机本体常见的一些主要故障进行分析和研究。
2.正文：
我矿拥有一台N12-35-1凝汽式汽轮发电机组，于1996年建成投产。于2003年和2007年进行了两次大修。检修后总结发现：汽封片损坏，积盐和汽轮机轴中心偏移等故障现象比较频繁。因此，特将我矿实际经验加以总结。
2.1、汽封片原理与检修
汽轮机隔板采用的是高低齿汽封，其结构如图1所示。一个完整的隔板汽封环一共由6段组成嵌入汽封体2的槽中，并且用弹簧片3压向中心。转子主轴上有径向的转子汽封齿4。隔板汽封齿高低相间，与转子汽封齿凸环构成构成许多曲折狭缝的通道，对汽体形成很大的阻力。
汽轮机汽封片损坏和变形后，就会造成汽机内的蒸汽外泄、降低气轮机出力等问题。隔板汽封片损坏，一般采用更换的方式解决。转子汽封片的损坏一般情况下，主要原因都是由于金属块杂物掉入所至，金属块杂物主要是检修时掉入和内部件损坏掉入所至。所以，要防止转子汽封片的损坏，必须保证检修时不能掉入任何的杂物；必须对各零部件进行细致的检查，不能有任何的质量缺陷；另外，在使用过程中必须维护到位，发现异常应立即停机进行检修或维护保养工作。其检修方法如下：
1、转子汽封片的处理方法一
通过调整隔板汽封片来修正。例如：实际情况为损坏部分在2mm以内。
（1）将损坏处的转子汽封齿车去2mm并找平（保留0.5mm），再将汽封齿槽加深2mm，使转子汽封齿高仍为2.5mm，只是磨损处的轴径较修前小了4mm。
（2）联系汽轮机厂，重新订做一圈隔板汽封齿（共6块），新配做的隔板汽封齿高2.5mm不变，只是将隔板汽封环加厚2mm，这样就弥补了转子被车小的2mm，修后密封齿轮廓位置示于图1 AA连线右侧。
2、转子汽封片的处理方法二
用车削汽封片的方法解决，其操作方法如下：
①拆除汽轮机上盖和润滑连接，启动盘车机构，检查转子轴的轴向跳动，调整轴上的推力盘使转子轴端跳动＜0.05mm。
②根据汽封的位置和尺寸制作相应的支座（前后汽封支座尺寸不同），用汽机下壳体上的螺孔紧固在支座上，轴向安装CW6263车床的小刀架（图2），在刀架上安装长方刀杆，刀杆前端面径向安装CA630刀架。在支座的上板和刀杆端面固定小刀架的板上都要铣出长槽，以便能分别调整两个刀架轴向和径向位置。
③启动盘车机构，使转子转动（6r/min），同时人工给转子轴瓦浇油，始终保证润滑良好。
④车削旧汽封片，由于有的汽封片以变形，切刀不易对准槽的中心，可能车到槽的侧面。因此，须先把汽封片的外圆尺寸车至稍大于汽封套的外径，使之较易确定车刀进刀的位置，然后用两个刀架轴向和径向配合进刀，就可以顺利地车去旧汽封片了。切刀刃宽比槽宽小0.15-0.2mm为宜。因为刀刃太窄，则车刀刚性较差，车削中易摆动而损伤槽的侧面。
⑤车去旧汽封后，吊出转子放在支架上，用手工镶新片。镶好之后，要仔细校平校直。
⑥仔细调校汽轮机两轴瓦的轴向位置，使转子安装上以后与发电机转子同轴度≤0.03mm。
⑦把转子安装在汽轮机的下壳体上，并与盘车机构相连接。
⑧仍用车旧汽封片的工装车削新汽封片的外圆到要求尺寸。
2.2、汽轮机严重积盐的分析、预防及处理
由于蒸汽品质不好，汽轮机积盐（盐垢）问题十分突出。一台大修后的机组，运行三个月后出力就下降25%左右，不仅使机组的安全性、经济性降低，而且严重影响了生产用汽。
1、严重积盐产生的原因
产生盐垢主要原因主要是水质不好或设备出现问题。一般情况下，水质不好可以排除，因为各单位对水质控制都比较严格。对锅炉产汽流程进行分析，自汽包来的饱和蒸汽→低温段过热器→减温器→高温段过热器→过热器集箱→主蒸汽管→供汽至汽轮机。产汽过程是在一个密闭系统内进行。减温器采用给水减温，是给水和蒸汽互不接触的表面式减温器。当减温器的减温水管穿孔内漏，则表面式减温器就变成了喷淋式减温器，减温水（给水）就会漏入蒸汽中。随着减温水汽化，减温水中的盐分就进入了蒸汽中，从而使蒸汽品质劣化，含盐量增加。这一点可根据盐垢中含有盐离子和酚酞碱度量来分析。
2、严重积盐的预防
为预防严重积盐现象发生，单位除了对水质进行严格监制外，还必须对饱和蒸汽和过热蒸汽的含盐量进行监测。正常运行时，饱和蒸汽含盐量比过热蒸汽含盐量略高或相当。一旦减温器穿孔内漏，则过热蒸汽含盐量比饱和蒸汽含盐量高。
3、严重积盐的处理
在拆开汽轮机汽缸，吊出转子、隔板等的情况下，采用喷砂处理与手工除垢的方法进行处理，如处理无效或不能完全清理时，用软水进行清洗。
在未拆开汽轮机汽缸，吊出转子、隔板等的情况下，可用如下3种方法进行清洗：
①软水冲洗
将软水用蒸汽加热至85℃或稍高，用泵从排汽管的临时管打入汽缸体，从调速汽门流出排入地沟。在冲洗过程中保持软化水温度，每半小时对出口水的钠含量进行一次化验分析，待出口水的钠含量相同或接近时，停止冲洗。
②柠檬酸溶液清洗
将柠檬酸配成1.5%-2.0%浓度的溶液，加入0.35%的二邻甲苯硫脲作为缓蚀剂，用蒸汽加热至90-95℃，加氨（或联胺）迅速调节pH值在3.5-4.0。用水泵打入汽缸体，在缸体内循环清洗1h，并保持温度。柠檬酸溶液清洗结束后需用软化水（水温必须大于80℃）把柠檬酸液顶回药箱，以利再用。冲洗工作直到进口水质相似或相同时才可以结束。
清洗结束后将所有疏水门全部打开，排尽汽缸内积水，拆除所有临时措施，恢复原系统。如果清洗结束后需要揭缸检查内部或长时间停机备用，要进行钝化处理，药箱的位置要高于水泵1m以上，避免水泵产生气蚀。
2.3、汽轮机轴找中心分析
汽轮机发电机组，经过长时间运行后，由于基础不均匀沉降，滑销系统的损坏，轴瓦下部轴承合金的磨损及设备内应力的释放等原因，都会引起汽轮机轴靠背轮的中心值发生变化。有时靠背轮中心值的变化使端面差、圆周差超出了设计值范围，影响机组稳定运行。因此，汽轮机检修过程中，需要对轴的靠背轮进行找中心工作，并依据标准进行适当调整，使中心值偏差在设计值范围内。
转子靠背轮偏斜状态主要有以下三种情况：
1、转子中心线不在一条直线上，但两靠背轮的中心恰好相合（图3）。
3#、4#轴承的上下移动量：
X3v = bh1×L3/D23，X4v = bh1×（L3 + L4）/D23 ；
2、两转子的靠背轮的端面互相平行，但中心不重合（图4）。
3#、4#轴承的上下移动量：
X3v = - bv1 ，X4v = - bv1 ；
3、两转子的靠背轮端面不平行，两靠背轮的中心也不吻合（图5），这种情况比较普遍
3#、4#轴承的上下移动量：
X3v = bh1×L3/D23 - bv1，X4v = bh1×（L3 + L4）/D23 - bv1 ；
另外，对于大型汽轮机发电机组，用人工调整比较复杂，可通过引进汽轮机找中心软件辅助进行或专业找中心设备进行中心找正。
3.结论
在对汽轮机本体检修时，一定要注意养成良好的检修习惯，合理正确地使用检修器具，准确熟练的掌握检修技术，尽可能的缩短检修时间，为企业降低设备检修造成的损失。同时，各企业应该不断的学习同行业先进经验，在适合自己生产实际的情况下，大量的引进先进技术和设备，以此来提高生产力，提高各单位的市场竞争力。
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《参考文献》
[1].《汽轮机原理》 华中理工大学 前天聪主编 水利电力出版社
[2].《汽轮机设备检修技术》 山西省电力工业局 编 水利电力出版社
[3].《火力发电厂汽轮机检修技术培训与考工试题》 青岛出版社
[4].《汽轮机检修技术问答》 国家电力公司华东公司编 中国电力出版社
[5].《设备管理与维修》第202期；
[6].《设备管理与维修》第226期；
[7].《设备管理与维修》第222期；
[8].《设备管理与维修》第195期；
[9].《设备管理与维修》第225期；
[10].《设备管理与维修》第269期
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