簡析汽輪機的安裝要點及調試問題處理

賀遠鋒

摘 要：隨著我國城鎮化的不斷推進，垃圾出路在我國大部分城鎮已成為比較突出的矛盾。垃圾發電方式除了能較好地實現生活垃圾的無害化、減量化和資源化處理外，還能節省大時的垃圾填埋土地。為更好的指導垃圾發電電廠企業汽輪機安裝以及調試工作，文章從汽輪機安裝的基本知識出發，提出了在生產中常用的汽輪機安裝的幾個要點，并對安裝過程中常見的問題及解決策略進行詳細分析。

關鍵詞：汽輪機；安裝；調試；問題；策略

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）17-0076-02

汽輪機是電廠中將蒸汽熱能轉變為機組機械能，進而通過發電機組轉變為電能的重要設備，汽輪機組安全平穩運行的先決條件是汽輪機組合理的安裝。

本文從30 MW汽輪機組結構出發，針對汽輪機組安裝過程中的要點進行分析，并對調試過程中出現的問題及處理方案進行分析。

1 30 MW調整抽汽式汽輪機組結構

本文以C30-3.8/1.7/395型型號30 MW調整抽汽式汽輪機組為例，對汽輪機機組本體結構進行分析。汽輪機結構如圖1所示。

該機組為一次調節抽汽式機組，該機組的額定參數見表1。

該汽輪機組為單缸可調節式一級抽汽和二級不可調節抽汽構成，汽輪機本體部分主要包括進靜止部分和轉子、動靜葉片、汽缸及滑銷系統、隔板和隔板套、氣封、軸承以及盤車裝置。

1.1 汽 缸

該機組為單缸機組，分為前中后三部分，與高壓主汽閥、高壓調閥以及蒸汽室構成一體。蒸汽流向為高壓主汽閥-高壓調閥蒸汽室。汽缸下部設工業蒸汽抽汽口和回熱抽汽口。在該機組中，由于設有較多的抽汽口，因此在安裝時必須保證下缸溫度，以防止上下缸溫差超限，造成汽缸熱撓曲。

1.2 蒸汽室

如圖1所示，由高低兩個蒸汽室，通過螺栓進行連接，蒸汽室利用貓爪在固定在汽缸下半部。蒸汽室與高壓調閥之間必須通過自密封套進行密封，安裝時一定要注意配合間隙應與設計值吻合。

1.3 噴嘴組、隔板、汽封

噴嘴組包括高壓和低壓兩組，分別安裝在如圖1所示的高壓蒸汽室和低壓蒸汽室上；隔板均為焊接式，并分成上下兩個部分，上隔板安裝在汽缸上部，下隔板通過定位鍵安裝在汽缸下部；汽封分為三類，分別為通流部分汽封、隔板汽封以及前后汽封，主要功能是保證密閉性，維持機組內壓力。

1.4 轉 子

轉子采用整鍛方式進行制造，并進行組裝，該機組共有一級調節級，十五級壓力級以及一級雙列調節級工程，機組轉子與發電機轉子的連接通過聯軸器完成。

2 汽輪機安裝要點分析

2.1 機架部分

機架標高應大于設計值3 mm以上，便于安裝水泥墊塊后進行修磨。水泥墊塊材料選用硅酸鹽水泥澆筑，設計參數中抗壓強度為：>40 MPa（3 d）/>60 MPa（28 d），墊塊應當完整無缺損。

2.2 汽輪機各部件安裝

2.2.1 主閥、調閥安裝

高壓主汽閥、調節閥的布置形式，二者為一體式結構，為合金鋼鑄件。安裝時應注意細致檢查閥門通汽部分，并對間隙和升程進行測量和適當調整，測量值應當依據廠家給定的出廠值。

2.2.2 轉子吊裝

轉子起吊后，對轉子水平度進行校正，并吊入汽缸。確保轉子軸頸與軸承等接觸面的光潔度，利用透平油進行潤滑，吊入后，進行間隙測量和調整，確保間隙值在規定值之內。

2.2.3 軸承安裝

軸承上下兩部分在安裝時，首先安裝軸承下半部分，在檢查與軸承座配合無誤情況下，安裝上半部分軸承。軸承在安裝時，與各個水平面之間的接觸間隙用0.05 mm的塞規塞不進時，方為合格。

2.2.4 汽輪機扣裝大蓋

仔細檢查汽輪機內部無其他殘留物后，將事先檢查過的大蓋進行試扣，盤動轉子情況正常后，正式扣裝大蓋。吊起的大蓋水平度誤差<0.15/1 000時為合格，檢查內部無殘留后，扣裝大蓋，并擰緊分面螺栓以及法蘭螺栓。

2.2.5 安裝盤車裝置

盤車裝置安裝前要仔細檢查各零部件是否完好，活動是否靈活，安裝完畢后搖動手盤，檢查是否活動無卡澀，若無卡澀，安裝完成。

3 汽輪機的調試問題分析

3.1 汽缸上下缸溫差過大

該機組在調試期間首次沖轉過程中，當轉速達到2 500 r/min時，開始中速暖機，暖機時間2 min后勻速升至3 000 r/min。暖機過程中發現汽缸上下部分溫差超過運行規程中所規定的限值55.6 ℃。但是此時汽輪機組其他參數處于正常運行的參數范圍之內，機組振動未超過0.03 mm的限值。

經初步檢查，發現抽汽管路并未發現汽水回流情況，溫度監測點處并未有異常或故障點出現。為查清故障原因，對該機組進行第二次沖轉，沖轉過程中，對平衡孔活塞進行緊固后，發現上下缸溫差過大，但是情況與第一次正好相反。據此可以推測，可能是由于密封環在第一次沖轉時發生漏氣現象，高溫高壓蒸汽漏入上半部分所導致。

解決方案：對密封環進行緊固或者更換，以防止出現類似的問題。

3.2 汽輪機低壓軸封溫度波動

低壓缸軸封段分布有前后布置的兩個溫度測點，以及一個壓力測點，三個測點均在噴水減溫噴頭遠端2 m處。當進行正式投運時，該段軸封溫度測點測量值出現較大范圍的波動。

對該問題進行分析，該段軸封內蒸汽溫度在噴水減溫后溫度下降，但是在距離噴嘴2 m的位置多為汽水混合物，其溫度受汽水比例影響有較大的波動范圍，因此導致測量到的溫度波動較大，從而加重DCS調節負擔。

解決方案：將溫度測點設置在更遠的5～6 m距離處，溫度測點測量純蒸汽溫度，避免了溫度的波動。

3.3 主機真空差

在機組帶負荷進行調試過程中，發現當負荷不變時，主機內真空下降，且速度較快，約為每分鐘1 kPa左右，導致機組嚴密性測試不通過。利用真空檢漏儀對現場機組進行檢測，檢測結果發現在排汽端軸封處有漏氣情況發生，導致外界空氣進入機組，降低機組真空度。對軸封進行手動關閉后，發現主機真空下降問題得到快速緩解，但仍舊未能達到機組設計真空要求。分析發現，軸封汽通過手動隔離閥和孔板進入排汽端，而使用的孔板孔徑值與設計值相比要小很多，因而推測節流孔板導致軸端汽封進汽壓力降低，造成汽封效果降低。

解決方案：對該機組節流孔板進行更換，嚴格參照設計值選用孔板，更換后主機內真空度恢復正常。

3.4 50%甩負荷時轉速升高過大

當對機組進行甩負荷50%操作時，發現在操作后的極短時間內機組轉速上升，由3 004 r/min上升到3 151 r/min，從而導致動態超調。分析導致此故障的原因，發現在DEH端存在線路接觸不良現象，從而影響了負荷變化信號的傳遞，造成動態超調。

解決方案：對虛接線路進行緊固處理，并再次模擬甩負荷試驗，問題消失。

4 結 語

本文從C30-3.8/1.7/395型汽輪機組結構出發，對汽輪機本體安裝的基本知識進行了分析，進而分析了在汽輪機本體安裝過程中的幾大要點，對機架安裝、轉子吊裝、主閥、調閥安裝等要點進行詳細的分析。本文還對汽輪機組調試過程中發生的包括管道振動、超溫及溫度波動等問題進行了描述，并提出相應的解決方案。在以上分析的基礎上，能夠對生產中汽輪機組安裝及調試工作起到一定的指導作用。

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