張聰，劉永平，鄭少恒

中國電建集團(tuán)河北工程有限公司，河北石家莊，050000

0 引言

在電廠的生產(chǎn)中，汽輪機(jī)是十分重要的一環(huán)，為了保證設(shè)備的正常使用，必須進(jìn)行科學(xué)的安裝與調(diào)試。同時(shí)，其在運(yùn)行過程中也會出現(xiàn)一系列的問題，盡管汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、重量大，但由于其技術(shù)先進(jìn)與精度較高，所以在電廠中得到了廣泛的應(yīng)用。對于此類復(fù)雜的機(jī)組，要想使其正常使用，就必須做好相應(yīng)的安裝工作，確保其安裝質(zhì)量[1]。

1 汽輪機(jī)組安裝調(diào)試步驟分析

1.1 臺板以及墊鐵的安裝調(diào)試

在安裝時(shí)，平墊鐵必須以汽輪機(jī)以及墊鐵洼窩的高度展開工作，在完成安裝和調(diào)試后，需要根據(jù)揚(yáng)度來確定標(biāo)高。之后，相關(guān)工作人員需在安裝時(shí)設(shè)置隔板，以確保汽輪機(jī)在安裝時(shí)不會碰到其他物體。此外，在底板上方要安裝吊臺，并使用錨桿以確保穩(wěn)定，其調(diào)整要與相關(guān)規(guī)范相結(jié)合，以確保在安裝時(shí)滿足規(guī)范要求。

1.2 低壓缸外缸的安裝調(diào)試

將補(bǔ)償節(jié)放置在固定的位置，用吊架等工具將汽管放置在喉部，隨后，將低壓外圓柱體組裝，然后將中間部分和設(shè)備放在平臺上，等分配完畢，再進(jìn)行安裝。在進(jìn)行端部調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)保證端部的橫向偏差不大于0.05mm，螺釘要緊固，支撐支腿和工作臺板之間的間隙不得大于0.05mm，接觸面不得大于70%，中間點(diǎn)應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。在完成后，要將其密封起來，并且要將各個(gè)部件連接起來[2]。

1.3 前箱和中箱的安裝調(diào)試

在進(jìn)行設(shè)備安裝前，應(yīng)按先后順序?qū)⑶啊⒅袃蓚€(gè)水平平面置于支撐體上，并與紅丹一起填充，其接觸表面的空隙應(yīng)在0.05mm以下。接下來，工作人員要用底座和其他工具將滑塊固定住，而后在底座上涂上一層潤滑脂，以保證中間箱子上面的光滑。配合調(diào)節(jié)墊鐵，確保軸承橫向水平和揚(yáng)度達(dá)到設(shè)定的要求，最后進(jìn)行兩邊壓板安裝。

1.4 低壓缸的安裝調(diào)試

在進(jìn)行低壓氣缸的安裝時(shí)，首先要將端部的短板進(jìn)行吊裝，然后將支承支架與支承共同展開，此時(shí)必須將側(cè)面板吊起，如此便可將其緊固到端面板上。然后，對間隙進(jìn)行優(yōu)化，例如徑向和軸向間隙，此時(shí)要求對內(nèi)缸和外桿的間隙進(jìn)行測量，同時(shí)，再次進(jìn)行軸向定位，在水平方向結(jié)束后，進(jìn)行中央位置的查找。

1.5 中、高壓缸的安裝調(diào)試

在外缸組裝完畢后，必須事先在前、中兩個(gè)機(jī)箱上安裝中央橫桿，在豎缸就位后，進(jìn)行軸向調(diào)整；同時(shí)還可以探測到中間的空隙。內(nèi)筒安裝完成后，橫向的中央和水平調(diào)整極具必要性，而內(nèi)筒支撐部分和中間分面上的間隙也要進(jìn)行測量。在安裝中壓油缸時(shí)，應(yīng)注意下列事項(xiàng)：第一，在汽封管道安裝完畢后，進(jìn)行氣缸的安裝，如此可以防止氣缸安裝完畢后的空間會越來越小而產(chǎn)生負(fù)面影響；第二，充分結(jié)合密封圈，使氣缸機(jī)組達(dá)到最優(yōu)，從而使其處于橫向狀態(tài)下的穩(wěn)定；第三，配合千斤頂來調(diào)整氣缸，只有如此，才能確保氣缸在密封的情況下進(jìn)行調(diào)整，以防止缸體膨脹的問題。

1.6 支撐軸承的安裝調(diào)試

在實(shí)際安裝中，軸承通常放置在凹槽中，中間分表面的間距應(yīng)小于0.03mm，然后將轉(zhuǎn)子置于軸承上，根據(jù)此點(diǎn)來調(diào)節(jié)支座的襯墊，使轉(zhuǎn)子中心符合實(shí)際要求。同時(shí)，摩擦墊片的接觸表面應(yīng)符合規(guī)定。在轉(zhuǎn)子安裝完畢后，將潤滑油放入吊架內(nèi)，調(diào)整軸向，保證其圓周間距小于0.02mm，在并組時(shí)，還要根據(jù)軸套位置對軸瓦襯里進(jìn)行磨削。

2 汽輪機(jī)組概況

某電廠的一期工程的設(shè)計(jì)和采用的汽輪機(jī)組是凝汽式的功率為600MW的汽輪機(jī)組（型號N600），其主軸由四個(gè)部分組成，分別為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、低壓轉(zhuǎn)子A、低壓轉(zhuǎn)子B和高壓轉(zhuǎn)子。發(fā)電機(jī)和B低壓排汽缸之間的旋轉(zhuǎn)速度相對較低（y=2r/分鐘）。在透平機(jī)內(nèi)有四個(gè)調(diào)速器，其各自對應(yīng)控制四個(gè)高壓氣缸的進(jìn)氣口，通過兩個(gè)最大高壓氣門回流閥，使其在不同的方向上循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。汽輪機(jī)擁有42組結(jié)構(gòu)級和21組熱力級，具有三種不同壓力的汽缸，所使用的是單排沖鋒調(diào)整刀片。其中，25級低壓氣缸、6級中壓氣缸、8級高壓氣缸（含調(diào)整級）刀片長度為1000mm。在SYMPHO-NY系統(tǒng)的控制下，可以分為四大類：渦輪機(jī)緊急遮蔽、水力數(shù)據(jù)、水力調(diào)整、水泵和渦輪的控制。高壓防油系統(tǒng)、電液轉(zhuǎn)換機(jī)組、油泵組成的制動器主要用于控制渦輪的開鎖，并根據(jù)汽輪機(jī)械的發(fā)熱情況來確定最優(yōu)的啟動方案。其擴(kuò)展性和冗余度將對各種故障的類型進(jìn)行判斷，并根據(jù)不同的情況，確定最佳的解決方法，保證機(jī)組的運(yùn)行安全[3]。其低壓旁路系統(tǒng)采用了兩個(gè)極間串聯(lián)，以保證系統(tǒng)在低負(fù)載情況下的安全。

3 調(diào)試問題與分析

3.1 發(fā)電機(jī)進(jìn)油

在發(fā)電機(jī)內(nèi)，采用單流環(huán)密封方式，由兩個(gè)主油泵組成，一組工作，而另一組則是用一臺交流電機(jī)驅(qū)動的。1號機(jī)組的密封油系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)電動機(jī)油水排水管道存在滲漏現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題后立即停止油泵并進(jìn)行排氣，經(jīng)過分析，出現(xiàn)此類現(xiàn)象的原因是密封罐的浮子閥在調(diào)試過程中出現(xiàn)了卡滯現(xiàn)象，導(dǎo)致油箱失去了自動補(bǔ)油的能力，導(dǎo)致密封油回油不能正常工作，密封油通過密封瓦的擋油環(huán)進(jìn)入電動機(jī)。為防止此類問題再次發(fā)生，今后機(jī)組應(yīng)著重對浮球閥的可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)，并對其進(jìn)行分析，對密封油體系油品清洗進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

3.2 小機(jī)速關(guān)閥油泵切換

每一個(gè)機(jī)組均配有兩個(gè)50%容積的空氣泵。其中，小型機(jī)供油采用集中式供油，為小型汽輪機(jī)調(diào)節(jié)油、盤車油、潤滑油等提供動力。在實(shí)際的調(diào)試中，當(dāng)小機(jī)掛斷時(shí)，在給主油泵開關(guān)時(shí)，出現(xiàn)了速關(guān)閥的自動關(guān)閉，從而導(dǎo)致小型機(jī)脫開。通過對歷史數(shù)據(jù)的查詢可以看出，當(dāng)油泵切換時(shí)，潤滑油和調(diào)節(jié)油的油壓會出現(xiàn)一定程度的降低，并且在速關(guān)閥關(guān)閉之前，調(diào)整油壓低信號開關(guān)不起作用，從而排除了邏輯跳閘的故障。由此判斷，當(dāng)其本身的調(diào)整油壓比較低時(shí)，由彈性作用力使其閉合。對速關(guān)閥的彈簧預(yù)緊力和節(jié)油儲能器進(jìn)行了檢測，結(jié)果表明，它們均符合生產(chǎn)企業(yè)的要求。排除以上情形后，即可判斷出問題是由于調(diào)整油品質(zhì)不佳所致，對此，適當(dāng)降低潤滑油、調(diào)整油進(jìn)油量，進(jìn)行主油泵開關(guān)測試，發(fā)現(xiàn)小機(jī)速關(guān)閥門正常，沒有發(fā)生錯誤的關(guān)機(jī)故障[4]。

3.3 小機(jī)安置泵電機(jī)燒損（汽泵前置泵電機(jī)燒毀）

1號機(jī)組預(yù)泵電動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，泵頭出現(xiàn)了有規(guī)律的異常響聲，電動機(jī)驅(qū)動側(cè)的軸承溫度偏高。經(jīng)過檢修、重新啟動后，馬達(dá)仍被燒毀。對1B型前置電動機(jī)進(jìn)行了解體檢查，發(fā)現(xiàn)其軸承已被嚴(yán)重?zé)龤Вㄗ予F心、轉(zhuǎn)子鐵心等均有燒損現(xiàn)象。通過對1B型前置電動機(jī)的軸承溫度曲線和隨后的分析可知，電動機(jī)的軸承溫度從170℃開始升溫，并燒壞。出現(xiàn)此類故障的原因是，由于多個(gè)月未維修，導(dǎo)致軸承長期處于低油工況下高速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而加速了軸承內(nèi)的滾子和軸承套之間的磨損，增大了滾柱間隙，從而產(chǎn)生更大的噪音，滾柱和軸承套出現(xiàn)疲勞脆化現(xiàn)象。長期高速工作，軸承外殼的質(zhì)量和硬度都不能承受機(jī)械力，導(dǎo)致軸承外殼出現(xiàn)裂紋，軸承內(nèi)部的滾子也出現(xiàn)了錯位的現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重卡滯時(shí)，軸承仍然高速運(yùn)行，這時(shí)，軸承溫度迅速升高，并連續(xù)工作30分鐘，此類狀況的出現(xiàn)使得電動機(jī)轉(zhuǎn)子掃膛，當(dāng)定子溫度超過130℃時(shí)，電動機(jī)的高溫保護(hù)動作發(fā)生跳閘，這時(shí)電動機(jī)的掃膛狀況已非常嚴(yán)重，轉(zhuǎn)子燒壞是造成電動機(jī)燒壞的重要原因。為防止此類事件的再度發(fā)生，就要在生產(chǎn)中加強(qiáng)對設(shè)備的操作狀態(tài)的檢查，確保能嚴(yán)格按廠家的規(guī)定加潤滑油，并做好相應(yīng)的檢查。潤滑完畢后，若仍有異常響聲，應(yīng)對馬達(dá)進(jìn)行拆分。

3.4 主油泵進(jìn)出口壓力低

2號機(jī)組在檢修完畢后，轉(zhuǎn)速提高至3000rpm，并由交流潤滑油泵自行停機(jī)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，主油泵入口壓力低于設(shè)計(jì)，造成停機(jī)故障。此時(shí)，判定主油泵不能供給燃油。檢查后發(fā)現(xiàn)，油罐的實(shí)際油面比液位儀上顯示的要低，誤差在250mm左右，在發(fā)動機(jī)正常工作時(shí)，上進(jìn)氣道最低極限油位為900mm，因?qū)嶋H油位低于250mm，造成發(fā)動機(jī)不能正常工作，造成油泵不能正常供油。在給主油箱加滿油的情況下，對主油箱的油位進(jìn)行了檢測和維修，確保了主油位的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。經(jīng)過處理和重新啟動，可以確認(rèn)主泵的液壓是否正常[5]。

3.5 參數(shù)條件調(diào)整

1型電泵在鍋爐吹管、大流量沖洗過程中，曾出現(xiàn)由于電泵進(jìn)口壓力較小而導(dǎo)致的跳泵事故，其原因如下：在加壓狀態(tài)下，進(jìn)水壓力為0.9 MPa，鍋爐吹管時(shí)，除氧器無壓。為了避免再次出現(xiàn)此類情況，在吹管工藝中，在原電泵脫開狀態(tài)下，輸入壓力小于0.9MPa，轉(zhuǎn)換為吹管過程中的0.8MPa，當(dāng)鍋爐吹管結(jié)束后，可以返回到原來的數(shù)值。1型機(jī)組的冷凝水管在調(diào)試期間，由于凝結(jié)水泵的啟動，出現(xiàn)了水錘斷裂的現(xiàn)象。造成此類現(xiàn)象的主要原因是用戶管道注水管太小，導(dǎo)致注水排出不足。同時(shí)，由于冷凝泵的瞬時(shí)啟動，凝結(jié)水壓力過大，造成水錘增大，管線振動增大，掛件斷裂。為了消除此類現(xiàn)象，可增大管路吊桿的拉力、注水管直徑，將管路系統(tǒng)的注水點(diǎn)從水泵出口改為除氧器上水閥位置的凝結(jié)水母管。同時(shí)，在水泵啟動期間，略微開啟除氧機(jī)上的水閥，使其能排出少量的空氣[6]。

3.6 機(jī)組超限振動

汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，其進(jìn)氣參數(shù)一般為25MPa/580℃/580℃，而汽輪機(jī)則是由高壓、中壓、雙低壓等組成。該設(shè)備在全啟動時(shí)，軸系發(fā)生瓦振、軸振等不穩(wěn)定現(xiàn)象。在機(jī)組啟動過程中，如果發(fā)現(xiàn)有一臺機(jī)組的軸振動超過標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)人員應(yīng)立即關(guān)閉并打開油箱，檢查有沒有積聚的金屬。通過對試驗(yàn)結(jié)果的分析，發(fā)現(xiàn)在7號分割機(jī)的動葉尖和8號分割機(jī)的動葉尖45°處存在較大的金屬殘留物，而在第八分割機(jī)的下半動葉片氣密區(qū)則有大量的金屬顆粒和粉末[7]。

3.7 金屬堆積

從形態(tài)上看，此類層狀金屬堆積體呈現(xiàn)出明顯的層狀擠壓變形。由此可以看出，在壓力油缸磨損時(shí)，油缸會產(chǎn)生變形，而在油缸間隙較小的部位會產(chǎn)生磨損；在磨損時(shí)，金屬碎片會在轉(zhuǎn)子間堆積。隨著時(shí)間的推移，堆積的數(shù)量越來越多，在高溫下摩擦產(chǎn)生了互相擠壓，最終在邊帶附近形成了一層金屬。如果不能對設(shè)備的振動進(jìn)行控制，則應(yīng)立即關(guān)閉閘門，重新安裝，然后再開始工作，如此，機(jī)器的振動就會回到原來的狀態(tài)。另一家發(fā)電廠在運(yùn)行期間，因未能有效地控制振動，經(jīng)過維修，發(fā)現(xiàn)汽缸及軸承箱內(nèi)存在大量的銅渣堆。啟動發(fā)動機(jī)油系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)盤車機(jī)組的銅罩有問題，造成部件的磨損，進(jìn)而污染了整個(gè)潤滑體系。對損壞嚴(yán)重的軸瓦進(jìn)行了維修，并對其軸振、瓦振等進(jìn)行了測試，結(jié)果表明該軸承的各項(xiàng)指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)[8]。

3.8 瓦振與軸承不穩(wěn)定

通過對1、2號機(jī)組的超速試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)機(jī)組的軸振、瓦振不穩(wěn)定。測試完成后，對兩組機(jī)組的軸承進(jìn)行了測試，結(jié)果顯示：2號機(jī)組軸頸有磨損，3號機(jī)組軸瓦接近盤車，即發(fā)現(xiàn)銅渣，另外，在透平機(jī)的潤滑系統(tǒng)中還存在著銅渣，從而導(dǎo)致大量環(huán)境污染。通過上述檢查流程可以看出，出現(xiàn)上述問題的主要原因是盤車銅套，說明它的操作流程沒有達(dá)到規(guī)范要求，從而造成一定問題。而后需將銅片清理干凈，或者是將銅片更換，當(dāng)然在此過程中，還需要反復(fù)試驗(yàn)，確認(rèn)沒有問題，才能繼續(xù)使用[9]。

4 結(jié)語

在機(jī)組安裝和調(diào)試過程中，由于時(shí)間等各種客觀原因使最初安裝時(shí)沒有檢查，所以在調(diào)試時(shí)不可避免地出現(xiàn)了一些問題，從而影響到工作正常進(jìn)行。但經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和推導(dǎo)，大多數(shù)問題得到了解答，保證了機(jī)組的安全運(yùn)行，同時(shí)也為以后的工作提供了參考。各機(jī)組的安裝有相似之處，要及時(shí)借鑒其他機(jī)組的安裝經(jīng)驗(yàn)。此次安裝和調(diào)試可以給后面的汽輪機(jī)安裝提供一定的參考。