張震

摘要：汽輪機轉(zhuǎn)子彎曲現(xiàn)象在汽輪機的運轉(zhuǎn)過程中是較為普遍的一種現(xiàn)象，采取有效方法對其進行預防是保證汽輪機正常運轉(zhuǎn)的重要保障。基于此，本文就汽輪機轉(zhuǎn)子彎曲的成因以及預防措施展開探討，從裝置的原因、操作原因、維護因素等方面對于汽輪機轉(zhuǎn)子彎曲的原因進行探討，并在此基礎(chǔ)上依據(jù)原因在汽輪機運作的每個流程環(huán)節(jié)給出了預防汽輪機轉(zhuǎn)子彎曲的措施。以此為相關(guān)從業(yè)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：汽輪機;轉(zhuǎn)子彎曲;預防措施

引言：作為一種特殊的蒸汽動力裝置，汽輪機在火力發(fā)電廠的正常運行中起到了重要作用，其中，汽輪機轉(zhuǎn)子是汽輪機正常工作的核心組件，但在實際的生產(chǎn)過程中，汽輪機轉(zhuǎn)子發(fā)生彎曲或者振動是一種較為普遍的現(xiàn)象，從而引起汽輪機故障，提升了設(shè)備維修與養(yǎng)護成本的同時，為汽輪機的安全運行帶來了已選定的威脅，因此加大汽輪機轉(zhuǎn)子彎曲的預控，是促進企業(yè)良性運轉(zhuǎn)的重要方面。

一、汽輪機轉(zhuǎn)子彎曲原因分析

（一）設(shè)備本身原因

汽輪機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生彎曲的設(shè)備自身因素通常有汽輪機機械外殼溫度分層現(xiàn)象造成溫度梯度，導致轉(zhuǎn)子上部與下部出現(xiàn)應(yīng)力、轉(zhuǎn)子冷卻階段存在從外到內(nèi)的溫度梯度，使得表面出現(xiàn)較大拉應(yīng)力、轉(zhuǎn)子自重作用產(chǎn)生較小的彎曲應(yīng)力，使得轉(zhuǎn)子上下部分別存在壓應(yīng)力與拉應(yīng)力等方面的原因，在長期的運轉(zhuǎn)過程中，由于設(shè)備本身產(chǎn)生的振動過大，在高溫高壓的環(huán)境下，超標的周期性的頻繁振動，使得轉(zhuǎn)子易形成永久性的變形。

在設(shè)備的啟動過程中，汽輪機汽缸中的溫差過大，也是形成轉(zhuǎn)子發(fā)生彎曲的成因。汽輪機中的高中壓內(nèi)杠的上下缸以及內(nèi)外缸，在啟動運轉(zhuǎn)的過程中由于溫差過大，會形成汽缸變形的現(xiàn)象，長期的運轉(zhuǎn)導致汽輪機葉輪與葉頂之間的徑向間隙逐漸縮小，最后消失，使得汽輪機在動靜碰磨的過程中，造成振動以及轉(zhuǎn)子彎曲的現(xiàn)象。

盤車裝置故障也是引發(fā)汽輪機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生彎曲的因素之一。盤車裝置在汽輪機運轉(zhuǎn)過程中起到的主要作用就是保證在設(shè)備停止運行之后，阻止轉(zhuǎn)子產(chǎn)生彎曲。若出現(xiàn)在停機后，相應(yīng)的電動盤車沒有被盤車設(shè)備進行自動化的連續(xù)投入，就需要進行人工的盤車，但人工的盤車具有一定的風險性，在人工盤車的過程中，如果處理不好，就極易產(chǎn)生轉(zhuǎn)子的彎曲現(xiàn)象。

（二）操作不當

人員的操作不當是形成汽輪機故障的主要因素之一，在設(shè)備運行正常的情況下，若操作人員的技術(shù)不足或者疏忽大意，而導致操作失誤的現(xiàn)象極易在汽輪機這一環(huán)環(huán)相扣的的設(shè)備中產(chǎn)生連鎖反應(yīng)， 從而形成汽輪機設(shè)備的轉(zhuǎn)子彎曲現(xiàn)象的發(fā)生。

緊急停機后無法盤車現(xiàn)象，在運行的過程中如果發(fā)生相應(yīng)的設(shè)備故障以及外界因素導致汽輪機設(shè)備無法正常運行需要進行緊急停機時，例如：斷油燒瓦、油系統(tǒng)火災、發(fā)動機氫爆等因素的存在，通常對于運轉(zhuǎn)中的汽輪機進行緊急的停機，但如果停機時油泵沒有很好的啟動，就會導致部件脫落，引起強烈的振動，極易形成無法有效連接盤車的現(xiàn)象，在連續(xù)盤車無法正常運行時，就需要運用人工進行盤車，若發(fā)生操作不當就會引起汽輪機的轉(zhuǎn)子彎曲，若轉(zhuǎn)子彎曲到一定程度，就不能對于軸進行平直操作，進而形成永久性的彎曲。

在設(shè)備機組啟動沖轉(zhuǎn)的過程匯總對于振動過大現(xiàn)象沒有采取有效手段進行科學的處理，也是引發(fā)汽輪機轉(zhuǎn)子彎曲的因素之一。轉(zhuǎn)子的振動是一種普遍現(xiàn)象，在檢修安裝間隙調(diào)整不足、轉(zhuǎn)子中心因素、啟動操作不當?shù)惹闆r存在的情況下，不管是經(jīng)過等級檢修后進行啟動還是正常的啟動，都會導致汽輪機設(shè)備振動超標現(xiàn)象的產(chǎn)生，嚴重的振動會引起沖轉(zhuǎn)無法有效進行的現(xiàn)象產(chǎn)生。沖轉(zhuǎn)的振動會引起汽輪機內(nèi)部動靜部件之間產(chǎn)生不當?shù)呐瞿?，就算觸發(fā)跳閘保護動作，振東依然會持續(xù)的擴大，進而引起轉(zhuǎn)子局部熱量過大現(xiàn)象，導致轉(zhuǎn)子彎曲[1]。

（三）維護與處置不當

靜止狀態(tài)下在裝置內(nèi)部進入蒸汽是汽輪機轉(zhuǎn)子彎曲的因素之一，主要是由于汽輪機進入冷氣或者冷水。通常引起汽輪機內(nèi)部進入冷氣或者冷水的原因存在很多種，一般有以下幾個方面：（1）軸封氣溫度低或者帶水;（2）加熱器、除氧器或凝結(jié)器滿水從抽汽管道或低壓缸進水;（3）軸封氣壓力不達標或者沒有有效開啟進氣門;（4）主再熱的蒸汽溫度突發(fā)性的急劇降低引發(fā)的水沖擊;（5）高旁減溫水、再熱器減溫水閥門內(nèi)漏從高排管道進水;（6）停機后投運汽輪機快冷裝置時壓縮空氣帶水。

對于油泵要進行嚴格的試運轉(zhuǎn)與與維護、油泵電源問題等因素，形成在設(shè)備經(jīng)濟停止運行后，汽輪機交直流潤滑油泵不能正常備用或啟動，造成汽輪機燒瓦現(xiàn)象，形成停機后，盤車無法進行連續(xù)運行。

二、預防汽輪機轉(zhuǎn)子彎曲的有效措施

（一）規(guī)范汽輪機啟動前的操作

在汽輪機啟動前的操作優(yōu)化要點一般有：（1）啟動前對于相應(yīng)設(shè)備，如設(shè)備改造、汽輪機系統(tǒng)、運行規(guī)程等方面沒有做好相應(yīng)的造作與試驗，這一方面的優(yōu)化建議是可以預先制定安全技術(shù)方案，再經(jīng)過相應(yīng)的主觀部門審批，以此形成規(guī)范性試驗程序;（2）在啟動前要對于大軸的晃動值進行檢測;（3）檢測各主保護試驗是否正常，檢測疏水開關(guān)是否靈活;（4）在啟動前保證連續(xù)盤車四小時以上，并對數(shù)據(jù)進行精準記錄。

（二）規(guī)范汽輪機運行中的操作

在操作中可以從以下方面進行優(yōu)化：（1）疏水系統(tǒng)開啟時，保持凝結(jié)器水位低于疏水擴容器，保證減溫水的壓力不小于1.5MPa;（2）若缸溫在150攝氏度以上，則要向上級請示是否人工盤車;（3）在需要進行人工盤車時間要實時掌握汽輪機的熱態(tài)情況;（4）機組溫、熱態(tài)及極熱態(tài)任何情況下，在凝結(jié)器有真空的情況下嚴禁調(diào)小或停止汽輪機軸封氣;（5）投運期間要加強汽機各部缸溫監(jiān)視;（6）盤車電機啟動后電流滿檔不返回時間大于五秒后應(yīng)停運盤車電機，防止電機燒壞;（7）汽輪機啟動過程中，通過臨界轉(zhuǎn)速時瓦振動大于100微米或軸振達到250微米時，要馬上打閘停機，嚴禁強行通過臨界轉(zhuǎn)速或降速暖機;（8）機組運行中或事故處理中實行實時監(jiān)控，主再熱汽溫下降達50攝氏度每分鐘時要及時調(diào)整正常，在100攝氏度每分時且發(fā)生汽輪機水沖擊現(xiàn)象時應(yīng)緊急停機;（9）運行中嚴禁運行強制高低加水位[2]。

（三）規(guī)范汽輪機停機后的操作

在停機后的優(yōu)化策略有：（1）停機后保證凝結(jié)器水閥的關(guān)閉;（2）一旦停機后出現(xiàn)盤車投不上的情況，要采取相應(yīng)的處置措施;（3）在需要進行人工盤車時，要對數(shù)據(jù)進行實時記錄，對于晃動值、偏心值等情況進行有效記錄;（4）停機后若發(fā)現(xiàn)溫缸過高則要開啟主汽閥以及調(diào)門;（5）在汽輪機停止運行后要關(guān)閉相應(yīng)的閥門以及抽頭隔離門或電動門;（6）在進行鍋爐補水時，要嚴格按照相關(guān)要求關(guān)嚴事故噴水相關(guān)閥門，并注意監(jiān)視汽機側(cè)高壓缸排汽管道上下壁溫及疏水灌水位是否正常（7）在停機后，停凝泵前，應(yīng)疏盡汽機各系統(tǒng)內(nèi)疏水[3]。

（四）規(guī)范汽輪機的定期檢查

對于定期檢查的規(guī)范化要點為：（1）定期對于設(shè)備的開關(guān)、指示燈、接線情況等方面進行檢測;（2）嚴格執(zhí)行汽輪機備用交直流油泵的定期試轉(zhuǎn)和試驗;（3）進行鍋爐水壓試驗時應(yīng)開啟汽輪機自動主汽門前、中聯(lián)門前、高旁后、再熱冷段各疏水門;（4）定期對管道、設(shè)備、發(fā)電機氫系統(tǒng)、汽輪機軸承進行檢查。

結(jié)論：綜上所述，為實現(xiàn)對于汽輪機轉(zhuǎn)子彎曲現(xiàn)象的預控，需要在了解設(shè)備出現(xiàn)故障的因素的前提下，實現(xiàn)全流程有針對性的質(zhì)量管控，嚴格按照相應(yīng)的操作規(guī)范規(guī)制對于汽輪機的操作，以此完善設(shè)備操作，促進汽輪機的有效運轉(zhuǎn)，在降低設(shè)備的后期維護以及修理費用的同時，提升企業(yè)的生產(chǎn)效益，降低電力生產(chǎn)事故發(fā)生的可能，確保機組安全有效運行。

參考文獻：

[1]鄭淑華.汽輪機轉(zhuǎn)子彎曲原因分析及預控措施[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019（07）：183+185.

[2]劉謝.汽輪機轉(zhuǎn)子彎曲原因分析及預控措施[J].設(shè)備管理與維修，2019（06）：80-81.

[3]王仲平.汽輪機轉(zhuǎn)子的熱彎曲問題[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（27）：183-184.