汽轮机常见故障和检修分析研究毕书文

汽轮机常见故障和检修分析研究毕书文

毕书文

大唐湘潭发电有限责任公司湖南湘潭411102

摘要：汽轮机结构复杂，在使用、维护、检修等方面存在一定的困难。因此，汽轮机运行的安全性、可靠性和经济性备受关注。汽轮机的结构特点决定了汽轮机启动时间的长短。如果在启动和运行过程中发生故障，检修时间一般较短，能否及时或有效地维护将直接影响汽轮机的经济效率和使用寿命。

关键词：汽轮机；常见故障；检修分析研究

前言：随着汽轮机的广泛应用，汽轮机的应用越来越受到人们的重视。由于汽轮机结构复杂，在使用、维护、检修等方面存在一定的困难。因此，汽轮机运行的安全性、可靠性和经济性备受关注。汽轮机的结构特点决定了汽轮机启动时间的长短。如果在启动和运行过程中发生故障，维修时间一般较短，能否及时或有效地将直接影响汽轮机的经济效率和寿命。针对这种情况，本文对汽轮机常见故障类型进行了探讨，分析和研究了汽轮机的具体故障诊断和检修方法，并进一步研究了汽缸、汽轮机转、挡板、喷嘴等主要部件的检查和检修技术。

1汽轮机常见故障类型

1.1机组非正常的强迫运动

与通常的强迫振动相比，异常强迫振动的相位和振动振幅非常不稳定。故障特征包括：（1）汽缸膨胀不平稳。故障的特点是轴承座的振动在恒速后逐渐增大。这种现象与汽缸、汽缸盖的膨胀密切相关。（2）联轴器螺栓松驰或紧力不够。这是造成汽轮机的摆动、振动和轴承故障特征的主要原因。（3）转子裂纹。裂纹转子的不平衡导致转子的振动和振幅有规律地增加。造成这种现象的主要原因是转子的温度不均和振动，以满足转子的正常要求。在激励电流和振动的共同作用下，发电机被加热弯曲，汽轮机中心孔进油。这是因为转子的转动随着温度的升高而增大，振动的频率也随之增加。轴承与主轴之间的静摩擦力增大。检修后会出现不同的振动波动，但这种振动与汽轮机所承受的负荷无关。

1.2汽轮机的自激振动

自激振动是汽轮机在运行过程中产生的振动。断层特征表现为两种方式。在高负荷条件下，高压转子的气流被激发。由于汽缸高度差的异常和汽缸盖的膨胀，油膜会振动。

2汽轮机故障检修方法

2.1对汽轮机组运行中常见的异常振动的排除

2.1.1蒸汽激励振动

蒸汽流量激励的性能有两个方面，即低频分量的出现。运行参数对振动的增加有明显影响。例如，负荷的增加显然是突然的，而这种现象的重要原因是蒸汽的不均匀流动冲击叶片并引起蒸汽流来刺激汽轮机。特别是对于大型汽轮发电机，由于其末级较长，容易造成膨胀端通道的紊乱。这个问题也是汽轮发电机组的一个重要原因。针对这一特殊情况，有必要采取相应措施，在汽轮机不同负荷下重置高压调速阀，消除蒸汽流量的激振。总之，首先确定蒸汽引起的振动的特性和工作状态，然后跳过负荷范围或降低汽轮机负荷的变化率，以避免蒸汽引起的振动。

2.1.2转子变形

转子变形是引起异常振动的重要原因之一。转子的热变形性能使转子的倍频幅值增大，这是由转子的温度和蒸汽参数决定的。这种现象经常发生在单位负荷冷启动设定速度之后。在这个过程中，转子的温度不断升高，材料的内应力被释放，转子的热变形是由温度升高引起的，这使得频率倍增，并伴随着设备的相位变化，这是机组异常振动的重要原因之一。转子热变形故障的处理是及时检查和更换转子，避免产生振动速率，降低机组异常振动的频率。

2.1.3汽轮机的摩擦和振动

在分析了摩擦振动的现状之后，已知新的不平衡力是由转子的热弯曲和变形产生的。频率仍然是振动信号的主要频率，它会受到非线性因素和冲击力的影响，从而产生少量的分频、高频分量和倍频现象，以及“切割顶”现象。波形也会出现。同时，当摩擦发生时，振动的相位和振幅将波动，并且波的持续时间会更长。当摩擦进一步严重时，振动的相位和振幅将停止波动，振幅将增大。其次，一旦振动减速度超过临界值，它将大于正常的上升速度。当转子静止时，大轴振动将导致测量值的显著增加。

2.2汽轮机主要部件的检修

（1）拆卸仪器。拆卸工具包括两个方面的工作：去除面板支撑上的所有连接螺钉，但为了确保杆、支撑和螺栓不被破坏，所有的面板都可以被提起，并且在换档板上的喷漆应该被有效地保护。此外，需要在掩模板上标记装配数量，并且所有拆卸部件必须放置在固定点上以更好地装配。（2）不能随时进行汽轮机隔热层的拆卸。必须等到汽缸上部气缸温度降低到120度，操作时要小心操作，避免棉和木屑落入绝缘层的燃烧。（3）取下调节阀上的所有三英尺螺栓，取出定位销，调整三英尺框架，然后拆下缸体前后的法兰螺栓等，确保螺栓在蠕变、弯曲、卡环、毛刺等操作过程中不会出现螺栓等。（4）在安装导杆时，确保导杆平稳。为了实现这一目标，涡轮机可以涂覆涡轮机油，然后对角安装。必须及时检查缸体和汽缸接头的变形状态，并在垂直水平测量汽缸的水平面。（5）检查各重要部件的修理情况，组装汽轮机本体部分，检查运行的完整记录，堵住气缸内的孔并记录，然后贴上密封件。

2.3汽轮机转子检修

（1）标出转子的位置，将水平仪放在轴颈中部，记录轴的水平位置。比较此记录与最后记录之间的差异，以确保测量的颈部抬升在规定的范围内。（2）灵活使用百分表测量转子的摆动，并在测量前检查百分表的精度。在测量之前，我们需要先观察测量读数，然后将测量的读数与之前的读数进行比较，并观察这两个读数是否一致。一旦两个读数之间有偏差，就有必要找出测量过程中的错误并重新测量它们。（3）测量汽轮机定子和定子的间隙。测量部分在汽缸关节表面的两侧。测量工具是类量规，测量任务是测量静叶片出口和移动叶片出口的间隙。测量完毕后，应注意详细记录。（4）拆下汽轮机联轴器螺栓，吊起转子。为了实现这一目标，我们需要去除外盖和螺栓在联轴器外面，然后移除放下联接端的方头螺栓，并去除涡轮端和发电机端之间的耦合。这一过程需要注意，不仅要控制涡轮和发电机的两个端口之间的距离，而且要检查涡轮和发电机之间的距离。检查联轴器螺栓，防止其开裂。最后一步是清理动叶片，修理和检查叶片和叶轮，检查止推板和轴颈。（5）对汽轮机的隔板、喷油器和挡板进行检修。对于安装在隔板进口和蒸汽进入汽缸入口的喷嘴来说，尤其是由于隔板和隔板安装在汽缸的支撑上，更麻烦。修复过程如下。首先，拆除喷嘴、挡板和导叶环，并在挡板拆除时遵循先进的排板螺钉。拆除螺栓时，用提升设备将板和隔板抬出。执行时，必须保证起重作业的轻柔安全，拆下导叶环、压板和螺钉，提起导叶环，然后拆下喷嘴，拆下螺栓，最后完成喷嘴组的挂起。汽轮机隔膜静叶、隔膜、隔板螺丝的检验。在检查前，隔膜应清洗和拆卸，然后用压缩空气干燥表面。在清理工作时，应注意防止静电叶片及其他相关部件的损坏。同时，是否存在表面裂纹和零件是否松动。

结语：论述了汽轮机常见故障类型，分析和研究了汽轮机的具体故障诊断和检修方法，并进一步研究了汽轮机主要部件包含汽缸、挡板、喷嘴、挡板、转子等主要部件的诊断和维修技术。通过先进技术的应用，提高了汽轮机的利用价值和使用寿命。

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