時間：2023-06-05 09:56:02
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇汽輪機技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：TK261 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）13-0155-02
1 汽輪機技術原理
汽輪機是把蒸汽熱能轉化為機械能，也就是說，鍋爐產生的蒸汽進入汽輪機后，通過相關機械配置，動葉，將熱能轉化為汽輪機轉子旋轉的機械能。轉換方式不同，汽輪機的種類也各種，如按用途分電站汽輪機、船用汽輪機，按熱力性質可分凝汽式、供熱式。
2 汽輪機故障診斷技術簡介
2.1 信息的采集和分析
汽輪機的工作環境比較復雜，因此可靠的故障診斷技術就顯得尤為重要，傳感器是故障診斷系統中的重要元件，對于傳感器的可靠性要求也相對較高。目前，對于傳感器的研究已經進入了一個新階段，向提高可靠性的方向發展，新型傳感器的研究和開發成為業內人士普遍關注的焦點。傳感器故障診斷的性能，也是一個重要的研究方向，采用信息實現診斷融合，以達到降低漏診率和減少診斷失誤的目的。傳感器故障診斷技術的應用并不廣泛，其硬件的缺點較為明顯。為提高傳感器的可靠性，可以通過提高融合技術和傳感器信號的可靠性來實現。對于振動信號的分析和處理是信號分析處理的主要內容，而快速傅里葉變換則是在汽輪機故障診斷系統中較為常用的方法。
2.2 汽輪機故障機理與診斷
對汽輪機故障發生的機理進行診斷有助于揭開故障發生的原因，通過對故障發生的一般規律和征兆等的分析，從而通過日常的維護來盡量避免發生故障，并能在發生故障后通過全面的分析后確定故障的類型，從而有的放矢地采取針對性較強的措施來消除故障。
3 汽輪機優化改造措施
3.1 調節系統改造
傳統的汽輪機機組往往采用機械液壓式調節系統，工作介質為透平油，主要是通過凸輪配氣機構調節汽輪機荷載以及轉速。在改造過程中，可以引入數字化技術，采用數字電液調節系統，保證其功能的多樣性，實現對運行數據、相關參數的收集，還能夠直接在顯示頻上顯示。具有報警功能、超速保護功能、超速控制功能、制表輸出功能等，有效的提升了汽輪機機組的運行控制能力，還實現了實時監控。
3.2 高中、低壓缸通流部分改造
對于汽輪機高壓缸通流部分進行改造的過程中，應該考慮各個方面的情況。如哈汽310MW亞臨界機組的通流改造的改造原則：1）盡量降低改造成本的前提下最大化提高機組效率；2）基本設備不做變動，基礎、軸承座和軸承跨距不變；3）汽缸和閥門布置不變；4）保持原機組設計的主蒸汽、再熱蒸汽的壓力不變，主蒸汽、再熱蒸汽的溫度不變，各外部接口參數基本不變；5）更換內部通流和必要的外部接口；6）高中壓、低壓外缸采用原件進行改造；7）更換高、中、低壓通流內部靜子部件及高中壓轉子、低壓轉子；8）優化運行模式，根據機組實際運行的負荷分布，優化設計通流。9）利用當代汽輪機先進技術設計理念，對高、中、低壓通流部分進行技術改造，達到節能降耗、提高經濟性的目的；10）安全可靠性第一，消除原汽輪機組部件的薄弱環節，提高機組的可用率、可靠性；11）設計、制造、檢驗符合現行的國際、國家及行業的標準和要求；12）對汽封形式進行優化，減少汽封漏汽，達到節能降耗、提高機組效率的目的；改造實施后，效果突出。
3.3 汽輪機實行技術優化改造
汽輪機在安全運行過程中，為了實現節能降耗目的，應該從技術層面上進行不斷優化，完善汽輪機機組，保證其運行功率的最佳化。在汽輪機節能層面上，必須加強改造，降低其發電的成本。在具體優化過程中，重點在于通過凝汽器優化汽輪機運行效率，提升系統運行的安全性、經濟性，逐漸優化凝汽器操作機制；若汽輪機機組與凝汽器性能關聯較大，則節能優化難度會增加，還需要通過凝汽器真空狀態以及端差等改造來進行實現。
4 我國汽輪機技術水品現狀和展望
我國在超高壓、亞臨界的技術水平已經達到國際同類機組的水平，新機型300MW～600MW的產化率達到95%以上。這些機型的保證熱耗也達到國際先進水平，等效可用系數到2001年達到99.73%。300MW機組以及600MW機組都發展成功，也就把發展1000MW級機組設定為發展目標。大機組技術是發展的必然趨勢，可以減低熱耗，減少電廠燃料，也降低占地面積和人員聘用。對于1000MW汽輪機技術的實現，雙軸比單軸更容易。當代技術發展趨勢是發展更長葉片，增大單軸4缸結構的機組的單機容量，一個1200mm，1400mm長葉片的低壓缸可替代原有的790，930mm長葉片構成的2個低壓缸。超臨界蒸汽采用的普遍參數是24.2Mpa/538℃/566℃。國外一直在研究技術改善熱力循環，如采用二次中間再熱，把初壓提升，把蒸汽溫度提高到580℃～650℃，廣泛應用熱不銹鋼，調節葉片強度振動驗證，軸系穩定性分析。蒸汽壓力和溫度的提高和采用二次再熱，會使機組的熱經濟明顯提高，機組容量明顯增大，同時系統及布置復雜，結構設計試驗分析，分階段的堅持不懈實驗，為超臨界大功率汽輪機的發展推進努力。這是科學實驗和開發新產品的更新換代的趨勢和責任。熱電聯供汽輪機能顯著降低凝汽損失，使汽輪機的排氣熱能用于生產和生活。提高熱效率，比超臨界大功率組還低很多。還能避免或代替小型、低參數的供熱鍋爐，減少大氣污染，有利于環境保護，可謂優勢很明顯。
核電是安全綠色能源，在我國所占比重也逐漸增大，如秦山、大亞灣3套核電機組。核電的發展離不開汽輪機的發展，在火電站汽輪機基礎上發展起來。我國核電站采用核電堆以壓水堆為主，這就形成了核電站汽輪機的基本特點，核電站汽輪機的整個高壓缸處于高壓濕蒸汽中工作，提高末幾級動葉的壽命和提高機M效率。核電站建設投資約為火電站的2倍以上，但是運行費用是火電的1/4甚至更小，這就決定了核電站汽輪機應用大功率機組并承擔基本負荷，我國重點發展和開發600MW以及1000MW的核電汽輪機，技術的國產化，成本不斷降低，不同國家的電網周波不同，采用的全速或者半速的汽輪機不同，全速比半速輕30%～40%，但是機組功率受到汽缸數目和加工條件的限制。我國發展核電1000MW級汽輪機，引進技術較為成熟的半速機組，采用全速機組有利于降低價錢，也有利于機組大件運輸，促進核電事業的發展。
5 汽輪機節能技術應用
5.1 汽輪機啟動環節的節能技術
汽輪機啟動過程中，各類技術參數是否合理是保證其能夠安全穩定、經濟環保運行的關鍵。第一，啟動過程中，需要對主汽溫度進行嚴格的控制，保證主汽壓力在規定的范圍內。根據啟動模式的不同，合理安排汽輪機暖管時間，啟動前做好相關的實驗，只有保證各項參數符合要求才能啟動，避免造成蒸汽浪費。在暖管過程中，主汽溫度不斷升高，需要逐漸關小疏水閥開度，起到節約蒸汽的作用。第二，保證抽真空的時間合理，做好能源節約；第三，合理安排汽封氣管路暖管的實踐，避免由于暖管過早造成蒸汽浪費，或暖管國外導致抽真空時間延長，浪費能源；第四，轉沖轉前，需要事先做好并網工作，避免沖轉到額定轉速后，不能及時的并網。
5.2 汽輪機運行環節的節能技術
實現汽輪機運行的節能降耗，安全運行是基礎和前提。在運行過程中，相關操作人員需要做好監控工作，精心進行調整，讓汽輪機始終處于安全經濟運行狀態。同時按照巡回檢查制度，對設備進行定期的巡視，如果發現異常情況，則需要及時的進行故障排除。對于設備的切換、實驗等工作，必須嚴格按照相關規定進行，保證設備運行的安全，避免造成資源浪費。在運行過程中，必須保持主汽壓力以及溫度處于正常狀態，同時其變化范圍不能超過允許值。對于回熱系統來說，必須保證加熱器出口水溫滿足設計要求，如果水溫過低，則需要及時的增加燃料的用量，但切忌不能造成浪費。對于機組變負荷運行過程中，操作必須按照有關規定，保證負荷能夠平穩過渡。
5.3 汽輪機停機環節的節能技術
汽輪機正常停機主要包括滑參數停機以及定⑹停機兩種。其中，滑參數停機能夠充分利用鍋爐余熱，同時加速相關部件的冷卻，避免汽輪機汽缸上下溫度差別過大，對于葉片具有一定的清洗作用，停機后汽缸溫度相對較低，能夠方便機組檢修人員盡快安排檢修工作。因此，通常汽輪機停機往往采用滑參數方式操作，通過鍋爐燃燒調整降低主蒸汽參數，進而減少負荷，直到汽缸參數得到停機要求。這種停機方式，能夠充分發揮余熱，實現節能降耗。
6 結語
綜上所述，我國汽輪機走過了六十多年的光輝歷程，為電力事業做出巨大貢獻，要繼續發揚科學技術的創新，加大投入，建立自主的研發系統。發展市場要求的高參數，高效率，高可靠性低維護性的各種產品，為我國汽輪機事業發展做出更大貢獻。
參考文獻
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[2] ArminDrosdziok，張云.汽輪機技術發展的現狀與未來[J].上海汽輪機，1998，03：46-50.
關鍵詞：汽輪機檢修；狀態檢修；研究
最近幾年，科技高速發展，此時廣大群眾的生活水平在逐漸的提升。在這種背景之下，作為為群眾提供電力的發電廠，要想獲取穩定的發展，就要符合科技發展規定，而且還要不斷的革新工藝。對于發電廠來講，它的運行必須有汽輪機參與，也就是說汽輪機的質量以及功效會對電廠的效益產生很大的影響。因此，為了提升效益，避免不利現象出現，就要認真開展檢修工作。目前常用的檢修形式是狀態檢修。該方法較之于以往的檢查不一樣的地方在于，它能夠維護設備，能夠對設備的運行狀態有一定的了解，假如設備出現了問題，我們就能夠在第一時間處理，這樣就能夠增加設備的使用時間。
1 發電廠汽輪機檢修的重要性
汽輪機作為發電廠的主要設備，它的運行情況會對整個電廠的運行有一定的影響。只有汽輪機的運行穩定了，才能夠保證供電穩定，才能夠確保電力安全。然而我們通過肉眼是無法得知汽輪機的運行是不是穩定的，必須借助于檢修活動。檢修工作的意義非常重大，具體來講，我們可以從電廠以及國家兩個層面來分析。從電廠的層面來分析，對設備開展檢修工作能夠明顯的增加它的使用時間，而且還可以確保設備的運作穩定，還能夠減少電廠的運作開支。從國家的層面上來看，定時的檢修設備能夠提升廣大群眾的生活水平，確保電力供應充足，帶動國家經濟進步。另外，檢修汽輪機的重要性還可以從電力市場的發展和經濟等因素來進行檢修價值的分析。
1.1 帶動電力行業進步
隨著經濟不斷發展，人們的生活水平提升之后，就在無形之中帶動了電力行業的發展。只有做好了汽輪機檢修工作才可以確保它的運作正常，才能夠保證電廠穩定發電。
1.2 保護生態環境
經濟發展到一定程度之后，人們的環保意識也隨之提升，目前很多行業都開始關注環保工作。比如，在電力領域人們就非常關注環保。在該領域，對于環境的制定標準有著非常嚴格的標準要求，個別企業在對電力進行控制中需要做到零排放的要求。因此，在檢修的時候，必須使用恰當的措施來運用理論知識，將其合理的運用到檢修工作之中，降低檢修工作帶來污染的幾率。
1.3 節省成本增加利潤
通過開展檢修工作，可以帶動電力行業的進步，帶動環保工作更好的開展，除此之外，它還有一定的經濟價值。具體來講，在檢修的時候，使用合理的檢修措施能夠增加設備的使用時間、降低費用、提升利潤。站在國家的層面上來看，有效的供電能夠為各個行業的發展提供電力保證，最終帶動國家經濟的進步。
2 汽輪機狀態檢修
在汽輪機的運行過程中，推進了電廠的發展道路，讓電廠能更好地適應當今的競爭，特別是現在的經濟環境下，各個電廠需要積極對汽輪機進行檢修效率的改進，采用創新先進技術更好的達到工作效率的提高，同時還可以降低成本，更好的促進電廠的發展。而如今電廠的檢修部門在對汽輪機進行檢修的方式中最常用的方式就是狀態檢修，通過此方法我們能夠很全面的得知設備運行時產生的各種問題，進而可以在第一時間之內處理問題，將損失降到最小。目前我們國家的發電廠普遍使用這種檢修方法。
2.1 狀態檢修原理
對于汽輪機來說，問題的出現通常有特定的規律，當問題出現的時候，就會以特定的形式來表現。此時工作者就可以通過它的表現來判定問題所在。舉例來看，設備在運作的時候聲音和平時不一樣時，就表示著它的零件固定的不是很牢固了，這時候我們就可以通過他的方位來判定問題所在，繼而開展檢修工作，幫助其恢復性能。通過上文我們可知設備的各種不正常的表現都能夠提示出它的問題所在，因此工作者只需要在平時多加觀察，就能夠找出問題所在，進而維修，避免不利現象出現，解決潛在的隱患。
2.2 對汽輪機的振動進行檢測
一般來說，當設備出現問題時，它的振幅以及頻率等與平時就會有很大的不同。我們通過分析這種不同之處，就能夠快速找到設備的問題所在，進而對其開展維修工作。因為設備出現故障時候的振幅等有差別，所以，許多和故障相關的數據和信息都包含在汽輪機的振動中。將這些數據收集到一起，然后通過網絡傳輸給相關人員，就能夠合理的解決問題。在具體的開展修理活動的時候，可引進數學思想，對設備開展檢修工作。修理汽輪機采用的振動檢測技術已相對成熟，而且被大量的用到設備維護工作中。
2.3 檢測油液污染情況
在檢測設備的時候，不能忽略油液污染檢測。設備在運行的時候，要不定時的檢查油液是否泄漏，是否導致了污染，結合污染情況具體判定設備的問題所在。油液的污染狀況可以作為汽輪機運行過程中的參考依據，這主要是由于所有運行的汽輪機將對油液產生不同程度的污染，這一般是設備運行時發生磨損引起的，且也可以根據油液的污染監測出設備磨損狀況，之后再通過設備磨損狀況確定出故障。
2.4 檢測葉片應力
電廠在運行的時候，最易于出現問題的機械就是汽輪機了。只要它一出現問題，電廠的整體運作就會受到很大的影響，有時候還會導致整個電廠停工。發電廠在檢修設備時，參考的因素也包括汽輪機運行中葉片的應力。而葉片是設備最薄弱的環節，因此，設備運行的時候它最易于出F問題了。所以，我們在維修設備的時候，最好是將葉片相關的信息歸攏到一起，維修葉片發生的故障，采用熱彈性力學相關知識對汽輪機葉片發生故障的原因進行分析，爭取以最短的時間獲知問題所在。
2.5 汽輪機機組對故障的反應
除了要做好上述的工作之外，還應該對設備的總體構造有很清楚的認識，確保在不改變設備總體構造的前提之下發現問題。借助結構的檢修工作，能夠明顯的提升設備的性能，避免設備出現磨損現象，最終起到提升設備效益，增加實用性的目的。通過合理的養護設備結構，能夠確保其運行穩定，成本降低，進而使得企業的利潤增加。
3 結束語
隨著我國的科技研究發展，在發電廠中采用狀態檢修法，從而對汽輪機的運行狀態提供了保障，而且也能帶動電廠發展，確保它更好的為廣大群眾服務。而且，作為電廠應該在確保國家和本單位利益不受影響的前提之下，積極開展檢修活動，從而為我國電力事業經濟發展提供良好的平臺。
參考文獻
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[2]孟濤，吳剛.狀態檢修在汽輪機檢修中的應用[J].科協論壇（下半月），2012（9）：26-27.
[3]楊雪萍.汽輪機狀態檢修與狀態監測的研究[J].華北電力技術，2003（6）.
【關鍵詞】汽輪機；內部除濕；除濕技術
中圖分類號：TK269文獻標識碼： A
一、前言
如何做好新形勢下汽輪機內部除濕技術發展工作的措施，為汽輪機內部除濕技術發展實現可持續發展提供堅實的安全保障，是現在汽輪機除濕技術面臨的迫在眉睫、亟待解決的頭等課題。
二、汽輪機內部除濕技術的概述
在汽輪機低壓缸和核電汽輪機中，蒸汽常處于濕蒸汽兩相流動狀態，不僅會使在濕蒸汽區工作的汽輪機級效率降低，而且濕蒸汽中的水滴會導致汽輪機末幾級葉片的水蝕損壞。由于汽輪機的蒸汽進口參數已經接近或達到飽和狀態，濕蒸汽流動引發的問題更加突出，如果不采取除濕措施，蒸汽在末級出口處的濕度將高達24%，對汽輪機運行的安全性和經濟性帶來很大危害，因此對汽輪機的除濕方法進行研究具有十分重要的意義。
汽輪機除濕技術可分為外部除濕技術和內部除濕技術。其中，在空心靜葉上設置除濕槽，利用槽內外的壓差去除水膜，減少靜葉出氣邊水膜破裂形成的二次水滴數量，從而消除或減輕動葉水蝕，是最有效的除濕方法之一，在汽輪機中得到了廣泛的應用。然而如果除濕槽設計不當，不僅不能達到理想的除濕效果還會引起氣動效率下降。空心靜葉除濕槽的除濕效果與除濕槽開設的位置、形狀、尺寸、角度等因素有關，必須針對具體汽輪機的工作情況進行設計。本文對汽輪機低壓缸末級內的水滴運動和沉積規律進行了數值研究，并在此基礎上分析了末級空心靜葉除濕槽的幾何結構對除濕性能的影響。
三、汽輪機內部除濕技術
當前火電廠的汽輪機開始朝著大容量、高參數以及高效率的方向發展，為了達到足夠高的蒸汽熱效率，汽輪機的設計者一般都采用了超臨界的設計參數來予以實現，導致新蒸汽的初壓越來越高，而汽輪機末級的葉片尺寸也不斷增加，出口蒸汽的濕度也就隨著明顯增加。而蒸汽中所包含的流動的水滴在運動的過程中對汽輪機的葉片產生強大的沖擊作用，使得汽輪機的末端轉子的葉片產生較為嚴重的沖蝕作用，甚至會導致葉片發生斷裂。為了加強這種抵抗腐蝕的能力，就必須要降低汽輪機中流動蒸汽的濕度。
當前，在大部分汽輪機使用單位，主要采用的是內部除濕技術。其中，核電機組的除濕裝置一般設置在高壓與低壓氣缸之間安裝外置式的汽水分離、再熱裝置。這種外置式的除濕裝置都是通過在其流道部分設置疏水環來達到除濕的目的。而疏水環主要是設置在動靜葉之間，通過合理利用動、靜葉之間的工作蒸汽的扭轉、離心作用來將蒸汽中的水滴向外周拋開，然后再通過在動葉頂部穿過的汽封環之間的孔，徹底地將水滴排到機組外設置的冷凝器當中。這種在葉片的表面卡設除濕溝槽的方式具有結構較為簡單、加工工藝容易實現以及造價較低的特點，因此在汽輪機的除濕過程中得到廣泛應用。
同時，這種除濕裝置還可以將積累在汽封環之上的自由水重新進入到蒸汽通道，或者是再次沖擊汽封環之間將之有效地予以排除，最終經過內壁之上開始的孔排到冷凝器當中。這種方式雖然可以有效地除去蒸汽流道內部存在的液態水滴，但在這個過程中也減少了流道中的部分蒸汽，也就是說這種方式降低了汽輪機的熱效率。其中，最為嚴重的就是假若在設計過程中出現些許誤差時，都將對汽輪機的蒸汽產生極大損失。同時，這種外置式汽水分離、再熱裝置的尺寸和重量一般都較大，造價也不夠便宜，對整個系統造成的壓力損失也較大。假如汽輪機組采用的是單缸設計，當前這種外置式汽水分離裝置將不能有效地加以采用。
四、除濕槽寬度對除濕效率的影響
根據總流伯努利方程以及除濕槽進出口處的壓差進行估算可知，本文幾種寬度的除濕槽能通過的液相流量都遠大于除濕槽開設區域上游的液相沉積量，因此理論上完全滿足抽吸掉除濕槽上游液相沉積量的要求。
由于除濕槽進口處的蒸汽 ---水膜兩相流動機理十分復雜，因此除濕槽的除濕效率并不是簡單地隨著除濕槽寬度的增大而增大。通過實驗研究了除濕槽角度為45。槽寬為1--4mm( 相當于本文定義的0.4--3mm) 時除濕效率的變化，認為隨著槽寬增加除濕效率先減小后增大.當抽吸壓比較時，槽寬為1--3mm時除濕效率幾乎相同，當抽吸壓比增大時除濕效率會下降，這時較寬的除濕槽才有較高的除濕效率，因此存在一個最佳抽吸壓比.此外，當葉柵出口汽流速度較低時的最大除濕效率和最佳抽吸壓比比葉柵出口速度較高時的要大一些。由于本文研究的核電汽輪機末級靜葉出口的汽流速度遠高于該實驗中的葉柵出口流速，可以推測最佳抽吸壓比會較小。數值計算得到的末級空心靜葉除濕槽的抽吸壓比，可見隨著除濕槽寬度的增大，壓力面和吸力面除濕槽的抽吸壓比都明顯增大，因此槽寬較大時不一定除濕效率會較高。綜合來看，除濕槽的寬度不能太小也不能過大，而是存在一個合適的寬度。
五、解決措施
1、控制成核。理論上，建議通過控制蒸汽在濕汽區膨脹速率，可以控制自然結核和形成的霧滴大小，當蒸汽快速膨脹時出現結核，威爾遜線發生在葉片流道內。由于產生的是霧汽，因此在隨后的固定表面上沉積的水滴數量是相當少的。但是，當結核發生在葉片流道間的軸向間隙時（蒸汽擴散速度很低甚至滯止的區域）相當于產生近似的霧滴，使得靜葉片上的沉積增長。
2、沖刷防護。這是最普通的方法，但屬于被動控制，能幫助減少水汽損失。通過提供局部硬化表面以減少沖蝕，或者通過材料處理，如在低壓動葉的前緣焊接司太立片。
3、增加軸向距離。增加靜葉和動葉間的軸向距離，使得水滴有更多的時間加速，以達到接近自由蒸汽的速度，減少相對沖擊速度。此方法同時減少了葉片沖蝕和機械損失。
4、空心葉片并設置除濕槽。空心靜葉除濕即將靜葉內做成空腔，通過腔室借助抽吸，吹掃或加熱的方法將附著在靜葉表面的液膜或靜葉尾緣的大液滴去掉。以增加蒸汽的干度。同時在空心靜葉內弧和背弧上設置除濕槽。利用槽內外的壓差去除水膜，減少靜葉出汽邊水膜破裂形成的二次水滴數量，能幫助水滴加速和霧化，從而消除或減輕動葉水蝕。
5、靜葉片幾何結構。由于擴散作用，減少葉片表面面積可降低水滴沉積，而由于慣性作用，減少葉片曲率和后緣半徑也可降低水滴沉積。因此鑒于以上觀點，通過優化葉片幾何形狀可以使水滴沉積和聚積降低，已證實可降低大的水滴的出現。
6、去除水汽。最重要的是在汽輪機內部重要位置設置抽汽口以去除水汽。
在動葉片離心力和地球自轉偏向力的作用下，水滴在離心作用下聚向葉片頂部，以高切向和徑向速率離開葉片。因此，水汽密度在此周圍區域增加，為去除水汽創造一有利條件。槽縫尺寸、形狀、幾何形狀、軸向位置、葉片高度、抽汽壓力等是影響水汽去除效率的重要參數。
六、結束語
綜上所述，本文所提到的汽輪機內部除濕技術的研究工作，希望可以對汽輪機內部除濕技術的發展提供參考價值。隨著汽輪機內部除濕技術的不斷開展， 對輪機內部除濕技術的研究工作也將成為保障汽輪機內部除濕技術措施的重要工作。
參考文獻：
[1] 徐連青. 汽輪機內部除濕技術芻議[J]. 機電信息.2012(12):132-133.
關鍵詞：汽輪機；檢修；原因分析
中圖分類號：TK26 文獻標識碼：A
1 汽輪機概述
1.1 汽缸隔板、噴嘴清洗打磨檢查有無損傷；清掃汽缸、隔板、隔板套、測量上下汽缸結合面間隙及水平。高、低端部軸封、隔板軸封檢查檢修，測量調整間隙，超差情況下進行調整更換。
1.2 檢查主軸橢圓度、彎曲度及葉輪飄偏度和晃度、測量調整各部間隙。檢查軸瓦、油擋磨損情況復測緊力間隙，超標時調整或更換，轉子找正，軸瓦測溫元件拆裝更換，儀表一次探頭調整更換。
1.3 檢查軸瓦、油擋磨損情況復測緊力間隙，超標時調整或更換，轉子找正，軸瓦測溫元件拆裝更換，儀表一次探頭調整更換。配合汽輪機、發電機轉子返廠檢修，轉子拆裝、轉子飄偏、晃度檢查，轉子檢修安裝，動靜間隙、鏜孔復測調整。
1.4 凝汽器140根銅管（約0.5噸）更換心及凝汽器銅管清洗、真空系統嚴密性檢查檢修。配合調速器返廠調試，現場拆裝清洗。盤車裝置檢查、檢修。
1.5 汽輪機滑銷系統檢查，臺板檢修研磨，接觸檢查檢修。主油泵測量檢修，油系統檢修，回油管道酸洗鈍化吹掃，油系統濾油循環。
1.6 發電機氣隙檢查調整。勵磁機氣隙檢查調整。
2 氣機檢修標準
2.1 調速系統：調速系統升降負荷平穩，調速遲緩率≤0.5%，接帶負荷平穩，空負荷轉速擺動≤15rpm，并網后負荷波動≤400KW。保安系統各保護裝置動作靈敏可靠，保護整定值符合制造廠要求。
2.2 機組各檢修數據符合制造廠要求，控制在標準范圍內。油系統無滲漏，油質沖洗循環清洗，潔凈度標準NAS8級，油系統檢修按照《電力建設施工及驗收規范》進行。
2.3 機組滑銷系統膨脹自如無卡澀現象，機組振動臨界轉速控制在≤0.01mm，額定轉速≤0.03mm，正常運行水平垂直最大振動≤0.05mm，軸向最大振動≤0.03mm。
2.4 機組滿負荷純凝運行汽耗≤4.8kg/KW·h。
2.5 滑銷系統、通流部分、汽封、轉向導葉環、隔板、軸承、保安裝置及傳感器、找中心等詳細安裝數據見《15MW凝汽式汽輪機安裝使用說明書》。
3 主要工機具及勞動力計劃
3.1 主要量具：框式水平儀、合相水平儀、條式水平儀、游標卡尺、楔形塞尺、百分表、磁力表座、內徑千分尺、塞尺等。
3.2 主要工具：轉子起吊扁擔、轉子支撐架、高中低壓轉子起吊鋼絲繩、軸承及上軸封起吊架、軸承翻瓦工具、液壓千斤頂、對輪螺絲拆卸工具、熱緊螺栓電加熱器等。
3.3 勞動力計劃：班長2人、作業工10人、起重工4人、技術員2人、電工2人。
4 編制依據
《機械設備安裝施工及驗收通用規定》（GB50231-98）、《電站汽輪機維護檢修規程》（SHS08001-92）、《電力建設安全工作規程》DL5009.1-2002、《火電施工質量檢驗及評定標準（汽機篇）》1998年版、《電力建設施工及驗收技術規范（汽輪機組篇）》DL 5011-92、汽輪機產品合格證明書及隨機文件。
5 施工前準備
5.1 熟悉制造廠設備圖及制造廠檢修技術要求，熟悉汽輪機汽機設備檢修規程。
5.2 針對設備的運行情況，存在的缺陷，結合安裝時情況進行現場查對，依據查對結果及檢修計劃確定檢修的重點項目。
5.3 落實材料、備品、備件、專用工具等物資的準備工作。
5.4 準備好技術記錄表格以及確定應測繪和檢驗的備品備件、圖紙資料。
5.5 低壓內外上缸及低壓轉子的起吊方案參照檢修維護手冊上甲方提供的起吊方案實施；其使用的專用工具、起吊索具如鋼絲繩、起吊扁擔、轉子支撐架、卡環、吊環等施工機具應進行認真清理檢查，落實到位，并檢驗合格。
6 施工步驟及方法
6.1 機組斷電、停氣、倒空等工藝處理完畢，具備檢修條件，辦理安全作業證后，安全施工。拆卸與檢修相關的全部管線并封好管口，要小心拆卸，不得損壞或彎曲。
6.2 復測機組同軸度，拆卸汽缸螺栓時應使用專用工具，插入導線管，用專用吊裝工具（準備工作應作吊力實驗）將上缸吊出。復測止推瓦、汽封、噴嘴和動葉片間隙，拆卸上半軸承箱，檢查徑向瓦和推力瓦，并檢查間隙。
6.3 檢查各瓦塊的工作面的接觸與磨損是否均勻，檢查軸承合金表面有無過分磨損、電腐蝕、龜裂紋、夾渣、氣孔、剝落等缺陷。用專用工具，水平吊出轉子。檢查隔板和汽缸之間的軸向間隙，及隔板支撐銷釘情況。拆卸隔板，檢查隔板迷宮，掛耳螺釘定位鍵等。檢查隔板、噴嘴的腐蝕、磨損、沖刷、裂紋情況，必要時更換，如無損傷，用手工將通流部分的零件清理干凈。
6.4 把下缸與冷凝器用汽割打開（此時，應將冷凝器汽室注水，直至銅管上面，防止飛濺，破壞銅管）。把下缸水平吊出，在維修場地鋪滿枕木，用天車把下缸180°翻轉，用平板對研下缸支架與座架，使臺板與座架之間0.05mm塞尺不入，接觸面達到每平方厘米2-3點，且不得有溝痕。
6.5 冷凝器更換銅管，先用四臺十六噸千斤頂將其固定，打開水室檢查門，向汽室注水，觀測兩端的管板面，如發現有漏水，做好記號，放去汽室的水，把有問題的銅管給予更換，脹管時切忌不要欠脹，也不可過脹。更換完畢后，向汽室注水，觀測24小時，無滲漏為合格，向水室灌水、打壓，為三公斤，檢查門的螺栓人孔有無滲漏。
6.6 滑銷臺板結合面，機組長期運行后，滑銷和銷槽表面，可能發生部分銹蝕或機構，高溫部位的滑銷，表面還可能產生氧化層，這些因素，使滑銷間隙減少甚至消失。汽缸膨脹不暢，而引發機組振動。拆卸滑銷去除表面銹垢、磨痕、毛刺、打磨光潔，檢查其與銷槽的接觸面積（大于總面積的80%），調整配合面間隙，間隙過小可刮研或磨削相應表面，間隙過大時必須更換，用二硫化鉬粉擦拭配合表面，直至發出烏黑亮光，裝配并作記錄。間隙值應符合標準，且兩端同側的間隙方向一致，誤差不超過0.02mm。
6.7 發電機抽轉子工作應按制造廠推薦的方法并使用制造廠供給的專用工具進行。
6.8 放下汽缸，按著安裝順序以及隨機資料的要求安裝。機組對中要求：徑向0.04，軸向0.03，且要求上開口0-0.02。
6.9 汽缸水平面及大蓋結合面的密封涂料，應在上缸接近下缸時涂抹，此時上缸支墊好，確保安全，涂料厚度應均勻，約為0.5mm-1mm，密封膠必須耐高溫400℃以上。
關鍵詞：進口汽輪機自流性材料澆注技術
中圖分類號：TK26文獻標識碼： A
引言
汽輪機底板自流性材料澆注的技術是其中一項十分重要的技術，由于汽輪機底板離混凝土的汽機平臺的間隙往往只有十幾厘米或更少，一旦澆注質量有問題需要打掉重澆的話，將會是十分麻煩的事情，因為風鎬以及一般性破除工具很難伸入到汽輪機底板的下面對已硬結的自流性材料進行破除，所以一旦發生空鼓等質量問題，將造成項目工期以月計的拖延和對項目造成巨大的損失。
自流性材料澆注前須完成的工作
2.1 檢查汽輪機底板平臺的準確性
①、檢查汽輪機底板平臺的長、寬、高尺寸
②、檢查混凝土表面的情況，包括硬度和潔凈度等
③、確認汽輪機的安裝方式是哪一種（如下圖）
④、確認地腳螺絲的位置和尺寸是否正確
⑤、確認汽輪機安裝的基準線、中心線、管道預留位置、發電機出線位置等是否正確
⑥、整體是否具備澆注條件，包括附屬的設備和預先準備工作
汽輪機底板平臺混凝土面要清理徹底，浮漿和松動的顆粒必須從混凝土表面清理干凈，我們現場具體工作步驟如下：
①、有鑿子將砼表面浮漿鑿去，使砼骨料暴露
②、用鋼刷除去細小浮漿
③、用高壓水槍進行沖洗（去浮漿、保持澆注前濕潤）
④、直至砼表面達到強度要求≧1.5N/mm2
2.2澆筑調整螺絲并調整汽輪機至水平
國內汽輪機廠采用墊鐵來調整汽輪機的水平，進口機組多采用“調整螺絲”來調整汽輪機的水平高度。
2.3 調整高度，確保汽輪機和發電機的軸中心線在規定的水平線上。
2.4汽輪機地腳螺絲手動擰緊，使之保持垂直于水平，但不要進行最終的預張拉。
自流性材料的澆筑方法和選擇
3.1機器澆筑法
機器澆筑法的即采用泵送澆筑法，其優點是效率高，節省時間節省勞動力，一般只需2-3人即可完成整個汽輪機底板的澆筑，其缺點是必須要有專業的泵送機器，如下圖：
3.2高差澆筑法
高差澆筑法，由于自重產生壓力導致自流性材料從高處流向低處，即自流性材料從高處流進，低處流出。其優點是在沒有泵送機器的情況下，利用自重增加了自流性材料的流動速率，可以縮短施工的時間；其缺點是由于前期要支高入口處模板，還要在出口處設置導流槽，而且施工的材料也會造成一定的浪費，施工的材料和人力投入不小，具體施工方法見下圖：
3.3人工分區澆筑法
人工分區澆筑法，由于只是利用自流性材料自身的流動性，由一邊向另一邊流動，澆筑的速率極慢。對于大型的汽輪機而言，為了確保在凝固前澆筑完成先將整個底板用專用的織物管子進行分割，如下圖：
這樣由里向外澆筑的順序是：先A1-2和A3-1，再澆筑A1-1和A3-2，最后澆筑A2-1和A2-2；每塊區域澆筑完成可以大致作個檢查，杜絕空鼓的產生。我們做的一個項目為了完成一個7200*18000mm的汽輪機底板澆筑連續花了14個小時，其優點是不需要機器，也節省了材料，但是如果氣溫較高時，為了防止自流性材料在達到規定的液面高度前發生硬化，我們不建議采用這個方法。
自流性材料施工的要點
自流性材料施工的要點是確保空氣不跑到自流性材料里面，因為一旦空氣跑到里面將無法排出，在底板中間形成空洞。為了確保這一點我們必須做到：
材料必須從一側倒，使之均從一側流向另一側。不能為了加快速度兩側同時倒，一是因為這樣中間的空氣就無法排出，二是因為中間的流動材料的液面無法看到就無法檢驗自流性材料是否達到規定的標高。只有一側倒入時，當另一側的液面滿到規定的高度，我們才可以認為已達規定的標高。
使用織物管注入自流性材料時，最好在上面放一個大一點的漏斗，這樣確保自流性材料能連續不斷的注入到織物管中，防止斷供后織物管中有一段空氣。就如同我們醫院打點滴一樣，不能讓鹽水瓶空了，不然空氣就跑到管子里去了。
在施工前必須計算好所需的自留性材料的數量確保一次性連續澆筑，并根據不同施工方法放至少5~10%的余量，因為在一側液面達到標高時，另一側一定是超過標高的，并且要考慮施工中的意外事件諸如：模板開裂等情況的發生。
具體計算公式可以參考以下公式：
V=β*（A*B-a*b）*h+Vb+Vs
B-汽輪機底板的長、寬
a 、b-汽輪機腹部空洞的長、寬
Vb-地腳螺絲孔洞的體積
Vs-施工方案所需的體積，特別針對高差澆筑法
β -不同施工方案所需的余量，泵送法
強度檢查
根據自流性材料的硬化特性，在完成施工后24-48小時后，即可進行強度檢查，具體步驟如下：
拆除模板敲擊表面將部分的溢漿去除目測表面的平整度，檢查是否有孔隙、裂縫等
可用回彈實驗進一步確認砼強度
結語
本文作者根據實踐經驗和理論知識，總結了自流性材料的施工技術和方法，希望給相關工程技術人員帶來幫助，并對科研人員帶來探索性的啟發。
參考文獻：
關鍵詞：汽輪機，振動，傅里葉變換，小波分析
1.前言
“設備故障診斷（Condition Monitoring andFaults Diagnosis）”是近年來發展起來的一門新興技術，包含兩方面的內容：一是對設備的現場運行狀態進行檢測；二是在出現故障情況時對故障進行分析與診斷。
汽輪機是電力企業中的關鍵生產設備，對其開展狀態監測與故障診斷工作，保障設備安全可靠的運行，可以取得巨大的經濟效益和社會效益。汽輪機的故障診斷技術是借助機械振動、轉子動力學等理論深入研究和認識設備的故障機理;運用現代測試技術、測量技術、測量與監視伴隨設備運行的振動、噪聲、溫度、壓力、流量等參數；利用信號分析與數據處理技術，對這些參數的模擬或數字信息進行處理；建立動態信息與設備故障之間的聯系，運用智能科學技術確定設備的診斷思想；以計算機技術為核心，建立故障監測與診斷的系統。
2．汽輪機振動分類
轉子及軸系的振動是造成汽輪發電機組振動故障的主要原因。軸和軸系在機組內作旋轉運動，其常見故障有不平衡、彎曲、油膜渦動、不對中以及由此而產生的變形碰摩等。。以下就各種情況的振動特征作簡要分析。。[1]
2.1不平衡軸的不平衡一般有:靜不平衡、雙面不平衡，動不平衡和動靜不平衡4種。在軸系存在靜不平衡的情況下，它是一個截面的不平衡，軸旋轉時產生一個不平衡力矩M，并呈周期性變化，形成一階轉頻的振動。
其他三種不平衡狀態是多個截面的不平衡，每一個截面的不平衡所激發的橫向振動與靜不平衡是一樣的，只是各截面上振動相位和幅值大小有差異，其特征頻率仍然是。
不平衡故障特征：振動的時域波形為正弦波；頻譜圖中能量集中于基頻；當轉子角速度< (固有頻率)時，振幅隨的增大而增大;當>時，增大時振幅趨于一個較小的穩定值；當接近時發生共振，振幅具有最大峰值；當工作轉速一定時，相位穩定；轉子的軸心軌跡為橢圓；轉子的進動特征為同步正進動；振動的強烈程度對工作轉速的變化很敏感。
2.2軸彎曲軸和軸系安裝不良、熱變形和自重都會引起軸的彎曲。軸的彎曲實質上是軸的不平衡的又一種表現。在軸旋轉時這種不平衡會導致一階轉頻的橫向振動，同時還會產生一階轉頻的軸向振動和二階轉頻2的橫向振動。
軸彎曲的故障特征：特征頻率為1X，常伴頻率為2X；振動特性穩定，振動方向為徑向、軸向；相位特征穩定；軸心軌跡為橢圓；進動方向為同步正進動；振幅隨轉速變化較為明顯，隨負荷變化不明顯。。
2.3軸不對中與連軸節的故障軸系安裝中軸有彎曲并存在較大間隙等都會導致軸系不對中，從而在旋轉時產生振動，使聯軸節處于不正常工作狀態。軸系不對中分為軸線平行且偏離一段距離、兩軸線交叉和兩軸線交錯等幾種形式。
軸系不對中在運轉過程中產生振動不對中會激發出一階轉頻. 的軸向振動，同時會產生二階轉頻2的橫向振動。
二階轉頻2橫向振動和一階轉頻的軸向振動是不對中故障狀態的特征。如果二階轉頻橫向振動的振幅是一階轉頻橫向振動的振幅的30%-75%時，則此不對中度(即不同軸度)聯軸節還可承受；若達到75%-150% 時，則聯軸節會產生故障；若超過150% 時，則會使聯軸節產生嚴重故障，加速磨損以至不能使用。
軸不對中故障特征：特征頻率2X，常伴頻率1X、 3X；振動特性穩定，振動方向為徑向、軸向；相位特征較穩定；軸心軌跡為雙環橢圓；進動方向為正進動；振幅隨轉速、負荷變化都較為明顯。
其他故障還有碰摩和油膜渦動[2]等。
3.振動信號分析
在振動信號分析中，通常采用的是傅立葉變換，雖然傅立葉變換能較好地刻劃信號的頻域特性，但幾乎不提供信號在時域上的任何信息。這樣我們在信號分析中面臨如下一對基本矛盾:時域與頻域的局部化矛盾。即我們若想在時域上得到信號足夠精確的信息，就得不到信號在頻域上的信息，反之亦然。
從原則上講，凡傳統使用傅立葉分析的地方，都可采用小波分析，小波分析優于傅立葉分析的地方是，采用小波包技術后，它在時域和頻域同時具有良好的局部化性質，而且由于對高頻成分采用逐漸精細的時域和空域取樣步長，從而可以聚焦到對象的任意細節，故小波變換符合高頻信號的分辨率較高的要求，而且小波變換適當離散化后能構成標準正交系，這無論是在理論上，還是在應用上都是極其有用的。小波分析克服了傅立葉變換不適用于非平穩信號分析、不能同時進行時間一頻率局域性分析等缺點，代表了信號分析發展的一個新階段。[3]
小波分析是傅立葉分析思想上的發展和延拓。二者是相輔相成的，但有以下不同：
(1) 傅立葉變換的實質是把能量有限信號分解到以{}上;小波變換的實質是把能量有限信號分解到以 (j=1,2,…，J)和所構成的空間上。
(2) 傅立葉變換的基函數為三角函數，具有唯一性；Wavelet變換的小波函數具有多樣性。
(3)在頻率分析中，傅立葉變換具有較好的局部化能力，特別是對于那些頻率成分較簡單的確定信號，傅立葉變換很容易把信號表示成各頻率成分的疊加;但在時域中，它沒有局部化能力。
4.結論 汽輪機振動是影響機組安全運行的一個重要指標。產生振動的原因是多種多樣的，不同的原因有不同的振動特征。小波變換是近年來興起的信號分析手段。在數學領域，它被認為是現代付立葉分析的重大突破。小波變換優于付立葉變換的地方在于它在時域和領域同時具有良好的局部化性質，可以聚焦到信號的任意細節。因此，在汽輪機振動信號的處理中，比傅里葉變換更加有效。
參考文獻
[1] 馮志鵬，宋希庚，薛冬新等.旋轉機械故障診斷理論與技術進展綜述.振動與沖擊，2001,Vol. 20No. 4: 36-39
[2]陳進 機械設備振動監測與故障診斷[M].上海交通大學出版社，1999.71-74.
[3]劉貴忠等.小波分析及應用.西安電子科技大學出版社，1995
關鍵詞：汽輪機；故障診斷技術；現狀；發展和展望
近年來，我國的工業生產呈現出日新月異的發展態勢，對于工業設備的要求也日益提高，不再局限于滿足工業生產基本需求，而是需要設備具有更高的安全性和可靠性，并且便于維修，適用性強。由于汽輪機的故障率較高，結構復雜，危害較大，因此要求更為先進和可靠的故障診斷技術與之相適應。汽輪機的故障診斷技術也不斷地發展起來，然而在其發展的過程中存在著一些問題，影響汽輪機故障檢測的準確性和可靠性，因此非常有必要對故障診斷技術展開研究，解決當前存在的一些問題，以使其能夠滿足現代化生產的需求，確保汽輪機的使用安全和運行可靠。
1 汽輪機故障診斷技術的發展
1.1 信號的采集與分析
汽輪機的工作環境比較復雜，因此可靠的故障診斷技術就顯得尤為重要，傳感器是故障診斷系統中的重要元件，對于傳感器的可靠性要求也相對較高。目前，對于傳感器的研究已經進入了一個新階段，向提高可靠性的方向發展，新型傳感器的研究和開發成為業內人士普遍關注的焦點。傳感器故障診斷的性能，也是一個重要的研究方向，采用信息實現診斷融合，以達到降低漏診率和減少診斷失誤的目的。傳感器故障診斷技術的應用并不廣泛，其硬件的缺點較為明顯。為提高傳感器的可靠性，可以通過提高融合技術和傳感器信號的可靠性來實現。對于振動信號的分析和處理是信號分析處理的主要內容，而快速傅里葉變換則是在汽輪機故障診斷系統中較為常用的方法。然而，傅里葉變換也有一定的適用條件，即要求信號較為平穩，而現實中平穩的信號卻不多，一般都是非線性的，因此為提高信號分析和處理的精度和準確度，可以采取圖形辨識的方法。
1.2 故障的機理和診斷
在分析汽輪機的故障時，不能停留在故障的表面，而是應該深入研究故障產生的原因，究其本質，即針對故障機理的研究。通過分析汽輪機故障的機理，可以更加深入地了解和掌握故障。作為一項基礎的技術，故障機理分析對于快速準確地找出故障起到了十分重要的作用，其分析的范圍主要是故障的類型、故障發生的規律和特征。邏輯、統計和對比是汽輪機故障診斷中通常采用的幾個主要方式。專家系統、模式識別、模糊診斷以及人工神經網絡，則是故障診斷中采取的主要策略。
2 目前汽輪機故障診斷系統中存在的問題
2.1 檢測方式問題
目前所采用的汽輪機故障診斷技術和故障檢測手段較為落后，無法適應現代化故障診斷的需求，并且在一定程度上對汽輪機故障診斷技術的發展造成了影響。推理算法是目前故障診斷技術所采用的主要方法，應用也較為廣泛，然而卻存在一定的缺點，在故障征兆的獲取方面始終停滯不前。
2.2 材料性能診斷較差
汽輪機的性能和所使用的材料是汽輪機的重要參數，也是很重要的一項檢測內容，并且具有評估汽輪機使用壽命的重要作用。然而，就目前來看，對于材料性能的診斷還有待進一步改進和完善，這就導致故障診斷系統存在一些弊端，不利于故障診斷技術的發展。
2.3 復雜故障的機理
針對故障機理的研究是進行故障診斷的第一步，對于接下來的診斷工作具有重要的指導意義。如果故障機理判斷失誤，就會耽誤故障維修的時間，并引發各類問題。然而汽輪機本身是十分復雜的設備，其產生故障的原因也是多種多樣，如果不能深入了解故障機理，就很難對故障進行詳細徹底的分析，為汽輪機故障診斷工作帶來難度。
2.4 人工智能的應用
人工智能是近年來逐漸發展起來的一項技術，并且獲得了廣泛的應用，在對汽輪機進行故障診斷的過程中應用人工智能系統，可以解決一些傳統診斷系統無法解決的問題，其診斷的效果也較為出色。然而人工智能系統在應用的過程中也存在一些問題，需要加以優化和改進。隨著科技的發展，人工智能技術必將日益完善，從而更加適用于汽輪機的故障診斷，并使診斷技術上升到一個嶄新的高度。
3 汽輪機故障診斷技術的發展前景和趨勢
3.1 全方位的檢測技術
針對汽輪機及其系統各類故障的各種新檢測技術將是一個主要的研究方向，會出現許多重要成果。
3.2 故障機理的深入研究
故障機理的研究將集中在對漸發故障定量表征的研究上，研究判斷整個系統故障狀態的指標體系及其判斷閾值將是另一個重要方向。
3.3 知識表達、獲取和系統自學習
知識的表達、獲取和學習一直是診斷系統研究的熱點，但并未取得重大突破，它仍將是繼續研究的熱點。
3.4 綜合診斷
汽輪機故障診斷，將從以振動診斷為主向考慮熱影響診斷、性能診斷、邏輯順序診斷、油液診斷、溫度診斷等的綜合診斷發展，更符合汽輪機的特點和實際。
3.5 診斷與仿真技術的結合
診斷與仿真技術的結合將主要表現在，通過故障仿真辨識汽輪機故障、通過系統仿真為診斷專家系統提供知識規則和學習樣本、通過邏輯仿真對系統中部件故障進行診斷。
3.6 信息融合
汽輪機信息融合診斷將重點在征兆級和決策級展開研究，目的是要通過不同的信息源準確描述汽輪機的真實狀態和整體狀態。
3.7 從診斷向汽輪機設備現代化管理發展
設備計算機化管理系統、維修管理、預知維修決策將是未來一段時期內汽輪機故障診斷技術研究的重心。為推動診斷技術的發展，獲得最大的經濟效益，應采用現代化的管理方式，對汽輪機設備進行科學有效的管理。當前研究的重點主要是基于狀態的維修以及預知維修，對于提高經濟效益起到非常重要的作用，同時產生的社會效益也將是非常巨大的。
4 結束語
時代的發展、科技的進步賦予了工業生產新的活力，汽輪機也在發展中日益完善，獲得了廣泛的應用和積極的推廣。在工業生產中，汽輪機作為重要的機械設備而存在，其作用和帶來的經濟效益不言而喻。針對汽輪機的研究越來越受到人們的重視，而研究中較為重要的一個方面就是對于汽輪機故障診斷技術的研究。這項研究對于汽輪機運行的穩定性和安全性無疑是非常重要的。隨著科技的進步，汽輪機的結構必然會越來越復雜，功能越來越多，對于汽輪機性能的要求也會逐漸提高，故障診斷技術不僅有助于更好地使用和維護汽輪機，更可以通過該項技術的研究，分析汽輪機發生故障的主要機理，并根據故障機理，對汽輪機的結構和設計加以改進和優化，從而推動汽輪機技術的發展。
參考文獻
[1]劉峻華，黃樹紅，陸繼東.汽輪機故障診斷技術的發展與展望[J].汽輪機技術，2000（1）.
[2]劉峻華，黃樹紅，陸繼東.汽輪機故障診斷技術的發展與展望[J].動力工程，2001（2）.
[3]潘杰，張旭耀.淺析汽輪機故障診斷技術的發展[J].科技展望，2015（20）.
[4]程廣榮.火電技術汽機汽輪機故障診斷技術的發展與展望[J].科學之友，2011（18）.
關鍵詞：超超臨界汽輪機關鍵技術
引言
目前，超臨界機組在國內得到較快的發展，超超臨界機組在國內也已開始建設，超超臨界機組的蒸汽初參數較超臨界機組有大幅度提高，隨著蒸汽初參數的提高，超超臨界汽輪機在許多關鍵技術的可靠性上存在諸多難題，鄒縣電廠已竣工投產的超超臨界百萬千瓦機組在超超臨界汽輪機關鍵技術的設計上采用了許多先進的措施，有效解決了這些可靠性問題。
超超臨界汽輪機的參數特征
超超臨界汽輪機（supercritical steam turbine）有明確的物理意義，由工程熱力學中水蒸汽性質圖表知道：水的臨界點參數為：臨界壓力Pc＝22.129Mpa，臨界溫度Tc＝374.15℃，臨界焓Hc=2095.2 kJ/kg，臨界熵Sc=4.4237 kJ/(kg.K)，臨界比容νc＝0.003147m³/kg。當水的壓力P＜Pc時，水在定壓下加熱變為蒸汽的汽化階段，呈現濕飽和蒸汽狀態，汽化過程處于水與蒸汽兩項共存的狀態。當水的壓力P＝Pc，水的汽化階段縮為一點（臨界點），即汽化在一瞬間完成；水在Pc下定壓加熱到Tc時就立即全部汽化，無水與蒸汽兩相共存的汽化過程，但有相變點（Pc, Tc）。當水的壓力P＞Pc時，水在定壓下加熱逐漸變為過熱蒸汽，無汽化過程，無相變點。工程上，把主蒸汽壓力Po＜Pc的汽輪機稱為亞臨界汽輪機，把Po＞Pc的汽輪機稱為超臨界汽輪機。
在過去幾年，超超臨界汽輪機（Ultra supercritical steam turbine）與超臨界汽輪機的蒸汽參數劃分尚未有統一看法，有些學者把蒸汽參數為超臨界壓力與蒸汽溫度大于或等于593℃稱為超超臨界汽輪機，蒸汽溫度593℃可以看作是主蒸汽溫度，也可以看作是再熱蒸汽溫度；有些學者把主蒸汽壓力大于27.5 Mpa且溫度大于580℃稱為超超臨界汽輪機。目前，超超臨界汽輪機的參數已基本確定并得到廣泛的接受和認可，即在傳統的超臨界蒸汽參數24.2Mpa/538℃/538℃的基礎上，通過提高主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度或主蒸汽壓力來改善熱效率的汽輪機即為超超臨界汽輪機，通過超超臨界汽輪機的定義可以知道提高蒸汽參數的方法有兩種：一種是提高主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度以提高蒸汽熱效率；一種是提高蒸汽的初壓力以提高蒸汽熱效率。
超超臨界汽輪機的關鍵技術
與傳統的亞臨界汽輪機蒸汽參數16.7/538℃/538℃相比，超超臨界汽輪機的主蒸汽壓力、主蒸汽溫度大幅度升高，再熱蒸汽壓力和再熱蒸汽溫度也有明顯升高。但是就其蒸汽參數而言，超超臨界汽輪機在可靠性等方面也面臨著許多技術問題：
隨著蒸汽溫度的升高，超超臨界汽輪機存在以下可靠性問題：
材料力學性能和許用應力下降，超超臨界汽輪機的承壓部件和傳動部件的強度降低，需要開發和采用新材料，采用可靠的蒸汽冷卻技術。
超超臨界機組選用的是直流鍋爐，直流鍋爐沒有汽包，不能進行排污，給水中的鹽和鍋爐過熱器、再熱器管子內剝離的氧化垢微型固體粒子進入汽輪機，對汽輪機的高壓部分造成固體顆粒侵蝕，對汽輪機的低壓部分易造成應力腐蝕和腐蝕疲勞。需對調節級和中壓第一級葉片的固體顆粒侵蝕采取一定措施，末級葉片需要采用耐腐蝕抗疲勞材料，低壓轉子需要采用防應力腐蝕結構。
超超臨界汽輪機另一個與高溫有關的嚴重問題是工作應力下產生蠕變變形以及啟停與負荷快速變化過程中過大的熱應力產生熱疲勞（低周疲勞）。超超臨界汽輪機的絕大部分高溫部件工作溫度是不均勻的和變化的，厚截面部件如轉子、汽缸、噴嘴室等在啟停的過程中或在負荷快速變化的過程中要承受很大的溫度梯度，由此而產生的熱應力會接近甚至會超過材料的屈服極限，嚴重影響這些部件的使用壽命。這就需要采用新材料和新結構，進行材料革命。
隨著蒸汽壓力的升高，超超臨界汽輪機存在以下可靠性問題：
汽缸、噴嘴室、導汽管等承壓部件應力增大，面臨嚴峻的強度和壽命問題，也需要采用新材料和新結構，進行材料革命。
主蒸汽的密度高、比容小，高壓轉子的偏心、間隙不對稱等產生蒸汽力，汽流激振容易引起軸系失穩，需要開展汽流激振對軸系穩定性的研究。
汽輪機的各級間壓差和軸封的壓差也有增大，隔板汽封、圍帶汽封、軸封等部件的蒸汽泄漏量增大，需采用新的汽封結構。
綜上所述，隨著蒸汽參數的提高，材料開發與工藝、固體顆粒侵蝕、材料強度問題、汽流激振、蒸汽冷卻技術、通流部分優化等技術已成為超超臨界汽輪機國產化的關鍵技術。
鄒縣電廠超超臨界汽輪機關鍵技術探討
鄒縣電廠已竣工投產的1000MW超超臨界機組是引進日立技術的機組，汽輪機為沖動式、超超臨界、中間再熱、單軸、雙背壓、四缸四排汽。型號TC4F-43，主蒸汽溫度600℃，主蒸汽壓力25.0MPa，再熱蒸汽溫度600℃，再熱蒸汽壓力4.45MPa。在以上可靠性問題上該機組采取了許多措施，值得在國內借鑒和吸收：
(1) 為了使外缸材料可沿用亞臨界傳統的Cr-Mo-V鑄鋼，汽輪機的高壓缸與中壓缸采用雙層缸結構。下半進汽部分結構特殊設計，使主蒸汽、再熱蒸汽不通過外缸缸體，直接進入內缸進汽室。主蒸汽和再熱蒸汽依次經過進汽導管、噴嘴組或進汽室即直接進入汽輪機通流部分，而與外缸不直接接觸。與內缸接觸也被推遲到噴嘴組之后，溫度已下降到570℃以下。而在主汽導管和再熱汽導管上靠近外缸處有一小口，引入一小股冷卻蒸汽，流經外缸與導汽管之間及外缸與內缸之間形成的狹小間隙，對外缸內壁進行隔離與冷卻。冷卻蒸汽來自高壓1段回熱抽汽和再熱蒸汽的混合汽，溫度不高于400℃。
（2）汽輪機中壓轉子為雙流對稱結構，比高壓轉子粗、第一級焓降比高壓第一級焓降小，因此中壓轉子承受的應力水平與最高溫度都比高壓轉子高。為了防止中壓轉子老化彎曲，提高熱疲勞強度及減輕熱應力，采用了蒸汽冷卻結構。冷卻蒸汽來自高壓1段回熱抽汽和再熱蒸汽的混合汽，溫度不高于400℃，通過專用管道從中壓缸上缸正中部經中壓外缸與內缸，正對著中壓轉子中部溫度最高區段流入，再經過正反第一、二級輪緣葉根處的導流孔，達到冷卻中壓轉子高溫段表面的目的，同時也明顯地降低了第一級葉片槽底的熱應力。
(3) 對于蒸汽中的固體顆粒對轉子葉片的侵蝕，該機組除了對轉子葉片的設計上采用高強度、耐腐蝕的材料外，對于給水及蒸汽的品質上也提出了較超臨界機組更高的要求，具體給水及蒸汽的品質的要求值這里就不再敘述。對于這種品質要求，需要在機組啟動時對鍋爐省煤器、水冷壁管、汽水分離器、儲水罐進行反復的冷熱態沖洗，直至給水及蒸汽的品質達到要求。
（4）汽輪機通流部分由46個結構級組成，采用沖動級設計，其中高壓部分有2×1＋8級（含2個調節級8個沖動級），中壓部分為2×6級，兩個雙流低壓缸共2×2×6級。由于本機組要求帶基本負荷并有40％～100％的負荷調峰運行能力，故采用了43″(1,092.2mm)末級長葉片。
由于汽缸的熱變形，轉子的上下方向移動量比左右方向的移動量大，造成汽封齒上下方向磨損較大，這不僅增加了軸振動，還增加了熱損失，日立設計的橢圓形汽封塊有效的降低了軸振動和熱損失。
高、中、低壓缸除第一級外的所有隔板汽封和部分軸封采用了保護齒汽封，該汽封進、出汽邊各有一個保護齒，保護齒為16％～18%Cr合金材料，磨擦系數很低，比其它的汽封齒高出0.13mm，這種汽封結構在運行中有效的保護了轉子并大大的降低了隔板汽封、圍帶汽封、軸封等部件的蒸汽泄漏量，提高了熱效率。
（5）高壓內缸、噴嘴室、中壓內缸、導汽管以及高、中壓主汽閥日立公司提供了性能優越的12Cr鋼鑄件，高、中壓轉子則采用12Cr鋼鑄鍛件，這種材料性能要遠遠強于傳統的P91材料，并采用了有效的熱處理方法及保證鑄件質量的檢驗手段，從而保證了高溫材料的可靠性。
（6）在高溫長時間運轉時，轉子將發生彎曲，有時會引起強烈的振動。由于轉子圓周的材料特性并不完全相同，所以導致轉子圓周方向上的不均衡的蠕變伸長。而該機組通過從鑄錠到轉子最終成形的各個階段對轉子的整個圓周進行的熱處理就完善的解決了這個問題。
（7）為了防止水分對轉子末級葉片的腐蝕，在汽缸的內部設計了水分分離的脈動流出的結構，有效防止了水分對末級葉片的腐蝕。
（8）日立公司及東汽廠對汽輪機汽封的汽流力特性作了詳細的計算分析，研究了機組負荷、軸封段傾斜度、軸封平均徑向間隙、軸封齒高等對軸封間隙激振的影響，并應用軸系穩定性分析程序對其穩定性作了分析，準確評價了汽流激振對軸系穩定性的影響，已經投產運行的鄒縣電廠＃7機組在運行階段的軸振最大為64μm已經證明了該類機型的軸系穩定性，這里對分析的過程不再進行敘述。
總結
超超臨界火電技術屬于高新技術，超超臨界火電機組的研制與生產，反映和代表一個國家的工業化水平。隨著蒸汽參數的不斷提高，超超臨界火電機組的熱效率不斷提高，電廠污染物的排放進一步減少。并隨著科學技術的進步和材料技術的發展，超超臨界汽輪機的主蒸汽溫度達到700℃即將成為現實，發展高效率、高可靠性的超超臨界火電機組現已成為國際上先進火電機組的發展趨勢。鄒縣電廠已竣工投產的超超臨界百萬千瓦機組在超超臨界汽輪機關鍵技術的設計上采用的這些先進的措施，對國內超超臨界機組的推廣起到了一定借鑒作用。
參考文獻： 1.《工程熱力學》
關鍵詞：汽輪機凝汽器 循環 優化 監測 技術
中圖分類號：TK264.11 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（a）-0034-01
電力機組運行經濟性是發電廠日常運行管理的一項重要內容。對于發電廠性能分析與優化，首先需要確定發電機組運行的經濟狀況并分析經濟性降低的各種因素，檢查凝汽設備的真空系統是否嚴密，防止凝結水含氧量升高。同時對真空系統進行狀態監測和故障診斷，利用溫升和端差來監測凝汽器運行狀況。根據已有的修正曲線和凝汽器運行狀態監測信息準確確定這些主要參數的應達值，對設備運行狀態進行評估，判定其所處的狀態，進行顯示和記錄，對異常狀態進行警報和及時的處理，以此來確保機組的安全經濟運行。
1 汽輪機的凝汽器
1.1 汽輪機的凝汽器是一個故障頻發、復雜多變的設備
隨著電機組大容量的應用，為了保證機組在運行中沒有出現故障狀態，就需要對凝汽器系統性能診斷的研究，對提高機組運行經濟性、預測凝汽器的早期故障具有重要的參考價值。在生產過程中，利用變量之間的最佳配伍比例來發揮凝汽器設備作用，可以有效提高熱機在能量轉換過程中的工作效率。
1.2 凝汽器壓力應達值計算及分析
凝汽器的壓力是影響機組的安全經濟運行的主要因素。凝汽器壓力的應達值要保持在運行工況條件下應該達到的最佳值。在運行工況下確定凝汽器壓力的應達值，所得到的測量數據可以作為電廠節能分析的參考依據和監視設備故障的輔助手段。由于汽輪機凝汽器冷卻面積的不同區域中，汽流速度和冷卻水流速的排列形式都不盡相同，所以不同區域內的傳熱系數也有很大差別，需要選用一種適于計算所需的凝汽器方法。
1.3 汽輪機凝汽器的運行方式對電廠經濟性的影響
汽輪機凝汽器的運行方式實質上是研究汽輪機、凝汽器和循環水泵三個子系統的各自運行特性，三者的相互配合的運行方式為最佳運行方式。
2 汽輪機凝汽器故障診斷
2.1 診斷方法
凝汽器的故障診斷是整個電廠設備故障診斷的一個子系統，經過分析發現，很多診斷方法上與電廠實際結合不太緊密，需要與人工智能、神經網絡、模糊數學相結合。各種故障只有利用多種方法才能獲得用戶滿意，目前的普遍方法是憑借經驗和大量試驗來確定，同時還可以利用故障診斷灰色系統方法來研究信息的關系，去揭示未知的診斷信息。
2.2 建立最佳真空模型
由于凝汽器水側污垢長期存在，對凝汽器運行產生重要影響。因此，重點是通過微增出力試驗和循環水泵耗功試驗，結合電廠實際運行數據，在實現電廠機組循環水優化的基礎上，確定汽輪機運行時的最佳真空模型。這些方法可以較精確地計算汽相流場以及空氣濃度、傳熱系數和熱負荷等重要參數的分布，是分析評價汽輪機冷凝器是否合理性的一種有效手段。
2.3 真空系統性能的評定
真空系統中凝汽器是汽輪機真空系統的核心設備，其運行性能對汽輪機組循環熱效率有很大的影響，真空系統性能的優劣直接決定凝汽器真空的好壞。凝汽器的耗水量約占電廠總耗水量的43.8%～80%，諸多數據表明，凝汽設備對于火電機組的運行維護是一個至關重要的設備。如果真空系統不嚴密會影響機組理想焓降，就會造成凝結水含氧量升高，導致機組的腐蝕加速。例如：凝汽器水側污垢普遍存在，增大了凝汽器傳熱熱阻的阻力，凝汽器端差高于設計值，造成設備在低真空或增加循環水量和循環水泵耗功的情況下運行，減少了電廠的整體經濟效益。
2.4 汽輪機冷凝汽器全工況運行檢測
計算分析以兩個迎風面風速工況，即軸流風機全速運行和半速運行為例。通過觀察汽輪機凝汽器凝結蒸汽量的變化曲線，可以看到，隨空冷凝汽器進口空氣溫度升高，相應的汽輪機背壓也相應升高。隨凝汽器凝結蒸汽量的增加，凝汽器凝結溫度和背壓也增加，此時機組運行經濟性明顯下降。因此，在溫度較高的季節，要想保證汽輪機安全經濟運行，就需要降低凝汽器熱負荷，導致機組達不到設計出力。反之，如果汽輪機要在高背壓下運行，機組運行的經濟性降低。空冷凝汽器性能考核驗收實驗也是以該性能曲線為依據，按照 VGB-R131Me導則，對汽輪機的空冷凝汽器性能考核驗收，當所測得的凝結蒸汽量超過相同氣溫條件下查得的蒸汽量，就表明空冷凝汽器滿足設計要求，反之，表明汽輪機凝汽器性能考核達不到要求。
3 結語
總之，汽輪機冷凝汽器凝與蒸汽量有關，需要掌握汽輪機凝結蒸汽量溫度的變化規律，對于進行直接空冷凝汽器全工況運行特性分析有指導意義。
參考文獻
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關鍵詞：汽輪機本體運行環節 檢修技術
中圖分類號：TK269文獻標識碼： A
一、機組本體設備存在的主要問題
1 檢修前
1) 速度級汽封環脫落未安裝，影響機組效率。
2)主機4號軸承在運行時軸振偏大在155μm左右。
3)主機9、10號瓦在停機惰走時軸振動大(195μm左右)。
4) 低壓末級葉片靠近葉頂部分有較嚴重水蝕且曾經發生過葉片斷裂。
5) 機組低壓缸軸封處泄漏嚴重，影響機組真空嚴密性。
2、 檢修中發現問題
1)高、中壓缸噴嘴流道及結合面處被蒸汽沖蝕、損壞。
2)高、中壓隔板圍帶汽封損壞。
3)高、中、低壓內缸結合面空缸試扣間隙超標。
4)中壓轉子彎曲嚴重超標。
5)低壓轉子末級葉片頂部沖刷嚴重。
二、汽機本體缺陷原因分析及處理措施
1、 圍帶汽封脫落
高壓缸調速級處圍帶汽封脫落未安裝，影響機組效率。對此本次大修進行了改進性裝復。
汽輪機的調節級圍帶汽封為弧塊鑲嵌結構， 疊裝于高壓內缸上的圓周向燕尾槽內。該型式汽封由于結構上的弱點，致使汽封弧塊多次脫落，并對后幾級的動靜部分造成損傷。因此在上次A級檢修中將圍帶汽封弧塊全部拆除，經濟損失均較大。
1） 調節級圍帶汽封脫落原因
阻汽片脫落與該處的結構以及調節級的工作參數有較大的關系。調節級承受的焓降及壓降是高壓缸最大的一個級別，而該處阻汽片的原設計為阻汽片水平結合面斂縫。汽封片的弧段直徑較大，燕尾槽的燕尾角度較小，當汽封弧塊或燕尾槽發生塑性變形到一定程度而不能形成約束時，在動葉頂部引起的汽流渦動力較大。在較大的渦動力下會引起汽封弧段的振動，產生疲勞斷裂，以致弧塊在汽流力作用下脫落。
另外，汽封弧塊和相對應的內缸間在機組啟、停時出現溫度差;或汽封弧塊材料和汽缸材料的熱膨脹系數不一樣，前者大于后者;或動靜部分摩擦時，汽封弧塊的溫度急驟升高等原因之一或綜合影響，溫度應力使汽封弧塊或汽缸的燕尾槽部位產生塑性變形。
2 ）改進措施及施工工藝
(1)將燕尾槽改為T形槽。在調節級葉頂的內缸(或隔板套)內加工出T形槽，在T形槽內裝入汽封片、填片和鎖緊片。最后將鎖緊片彎下并鎖緊。此結構設計可靠，不會引起汽封片的竄動。
(2)焊補內缸上的原圍帶汽封燕尾槽。以采用和汽缸材料牌號相同或相近的焊條進行熱焊為宜，而且由于焊接所引起的殘余變形應在允許范圍內。
(3)在焊補后內缸上的原燕尾槽部位加工出T形槽，用以固定改進后的圍帶汽封弧塊。用作汽封弧塊材料的熱膨脹系數應小于高壓內缸的熱膨脹系數。
(4)裝配6片1Cr13鐵素體汽封片。這種材料在淬火后也不致硬化，因而即使在動靜部分摩擦時既不會在葉片圍帶上磨出溝槽，也不會使汽封塊過熱膨脹。
(5)鑲入新的汽封片裝配牢固并進行鎖緊。留足夠汽封片徑向的調整余量。在檢修現場組裝后調整阻汽片間隙合格。
(6)修后效果:將速度級圍帶汽封裝復后，對減少調節級葉頂處的漏汽損失，提高調節級效率及提高整個高壓缸的效率極為有利。高壓速度級圍帶汽封裝復后，在600 MW負荷時調節級后溫度較修前下降了7°C。
三、汽輪機發電機組的運行情況
該汽輪機屬于凝汽單抽汽式汽輪機，該機組包括汽輪機、發電機以及勵磁機三個轉子。各個轉子都采用絞支孔螺栓來進行連接，各個轉子都采用兩對雙列軸承進行支撐。其中，第一支撐軸承位于汽輪機的進汽側；第二支撐軸承位于汽輪機的排汽側；第三支撐軸承位于發電機機組的始端；銷軸軸承座位于發電機的末端；第五支撐軸承位于勵磁機組的末端。該機組從投入生產以來一直存在著振動偏高的問題，之前機組的振動報警值設置為75μm，停機值設置為120μm。但是由于振動情況處于不正常的范圍之內，經常導致機組報警、停車，因此需要對報警值和停車值進行調校。當前的報警值為120μm，停車值為160μm。調整之后，雖然汽輪機工作正常，但是這種調整沒有任何的理論依據，屬于一種比較盲目的調整方式，且調整之后并沒有從本質上減小汽輪機的振動，使得機組存在著較大的安全隱患。因此，有必要對該汽輪機的工作狀態進行監測和分析，通過振動測試以及頻譜分析等方法，找到導致振動的根本原因，提出針對性的改進策略。
1、 汽輪機組振動頻譜分析結果
在現場對各個測試單的振動情況進行測試，并采用頻譜分析之后，發現如下問題：
其一，汽輪機組的整體振動會隨著選擇的振動標準而出現一定的矛盾，從使用的標準來看，采用IS03954的振動標準能夠更加合理的來描述振動情況。且這種振動標準能很好的與現場測試條件吻合。在采用IS03945標準之后，發現該機組的整體振動情況尚處于一個良好的穩定狀態，只是局部測速點的振動值偏高，但是還尚處于ISO3954標準的控制范圍之內。
其二，機組當前存在的位移振動超標問題并非一定能夠真實的反映出機組的真實振動情況，可能是由于各種虛假的信號而導致的。通常，在采用電渦流位移傳感器對振動進行測量時，存在的虛假信號主要包括：
1）與測試點位置相對應的轉子軸的周徑上可能存在一定的橢圓度；2）與測試點位置相對應的轉子軸的表面受到了非均勻的磁化作用；3）測試點設置的位移傳感器固定不牢固。這時，由于位移傳感器是設置在機組殼體上的，而機殼在工作過程中也存在振動，隨著測試時間的延長可能導致傳感器出現松動。或者是由于與傳感器相連的導線出現松動，隨著旋轉軸隨著時間發生的一系列振動，會出現隨著實踐間隔而變化的脈沖信號。該信號將與正常的振動信號疊加在一起，使得振動幅值增加，造成振動幅值超標的錯誤現象；4）從對各個測試點的振動進行頻譜分析，可以發現導致機組振動的各主要激振頻率包括：50Hz、100Hz、150Hz以及350Hz。其中，最主要的激勵頻率是50Hz導致的基頻振動。
從機組的整體振動情況來看，當前機組尚處于正常運行的狀態，不必對之進行檢修，但是需要進行實時監測。
2、 汽輪機組振動原因及控制策略
1） 轉子不平衡導致的振動
由于轉子質量存在偏心，當轉子轉動一周時，將使得轉子受到周期性的由于不平衡質量而帶來的離心慣性力的激勵。該周期性的沖擊將導致轉子產生一種異常的強迫振動，其振動頻率即為轉子的轉動頻率。在進行頻譜分析的過程中，將會發現其中存在一倍頻振動的成分，具體表現為：
其一，當轉子為剛性時，由于質量不平衡而導致的離心力將和轉子轉速的平方成正比。當在軸承座上設置測試點時，還會發現振動會隨著轉子轉速的增加而迅速增大，當這時并不一定與轉速的平方成正比，這時主要表現的是一種非線性關系。其二，在轉子的臨界轉速附近，振動幅值會出現一個與臨界轉速相差1800的最高點。
2） 熱不平衡導致的振動
從現場的振動數據來看，基頻振動是導致機制振動的主要振動。而導致徑向基頻振動的主要原因是轉子的熱彎曲以及質量不平衡。為了能夠有效的區別基頻振動到底是由質量不平衡造成的還是由熱彎曲(熱不平衡)而導致的。可以將機組的發電功率降低，在兩種不同的工況下進行振動情況的分析與對比進行診斷。
3）轉子質量不平衡導致的振動
導致質量不平衡的主要原因包括：其一，由于結構設計缺陷兒導致結合尺寸存在偏差，結構不同心、旋轉中心與幾何中心相分離；其二，加工安裝過程中存在誤差；其三，制造轉子的材料存在不均勻的問題；其四，轉子在投入生產前就存在初始彎曲；其五，汽輪機的工作介質中的雜質在轉子上不均勻的分布和沉積；其六，轉子上的零部件出現松動、脫落等問題；其七，在使用的過中，由于受到腐蝕、磨損或者是損壞而導致質量不平衡。
從上面的原因來看，除了第二種情況需要在安裝過程中予以注意之外，其他問題在運行現場是難以克服的。其中，轉子存在初始彎曲的問題主要和轉子的運輸以及儲存等情況相關，在實際的工程中應該加以考慮。根據汽輪機的現場運行情況來看，第五種原因一般不會出現，而第六和第七種原因是現場運行檢測的重點。在進行檢修時，應該對各個零部件的松動及脫落情況進行檢查，尤其是轉子葉輪上各個葉片、葉片周圍以及葉片和輪轂的連接處，應該進行重點檢查。
結語：
為了發電廠經濟效益和我國節能減排工作順利進行，改善發電廠汽輪機運行效率是必然要求。經過優化發電廠汽輪機系統，能夠有效減少能量損耗，也能夠充分利用發電廠的資源。控制好汽輪機正常運行過程中的各項操作，使汽輪機在最佳的環境中高效運行，這樣汽輪機運行效率將得到大大提高，以此帶動國民經濟的發展。保證電力系統的最佳工作運行，從而促進GDP的快速增長。
參考文獻
[關鍵詞]汽輪機；轉子；低周疲勞；壽命評價
中圖分類號：U356 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）14-0041-01
前言：汽輪機轉子低周疲勞會對機組的運行質量產生直接影響。對于企業而言，當汽輪機轉子低周疲勞壽命發展至一定程度時，汽輪機運行過程很容易發生各類安全事故，為企業帶來極大的經濟損失。為了改善這種狀況，應該通過構建轉子低周疲勞壽命評價體系的方式，對汽輪機轉子的低周疲勞壽命展開合理評價。
一、汽輪機轉子低周疲勞
（一）汽輪機轉子的應力承受特點
汽輪機轉子的應力承受特點主要包含以下幾種：第一，交變周期長特點。汽輪機轉子承受應力的交變周期處于汽輪機組的啟動、停機周期循環中[1]。第二，低頻率特點。這種特點壓應力（出現于汽輪機啟動階段）、拉應力（出現于汽輪機停機階段）的產生時間間隔有關。
（二）汽輪機轉子的低周疲勞
汽輪機轉子的低周疲勞是指，在停機、啟動階段中，拉應力、壓應力分別作用于汽輪機轉子表面，使得汽輪機轉子處于交變應力的循環作用模式下。這種交變應力的循環作用引發汽輪機轉子產生裂紋的過程，即為汽輪機轉子的低周疲勞。
（三）低周疲勞的發生時間
通過對以往汽輪機組運行流程的分析可知，汽輪機轉子的低周疲勞多發生于機組負荷大幅變化、停機操作、啟動操作等階段中。當汽輪機轉子的低周疲勞累積到一定程度時，可能引發裂紋等質量問題。
二、汽輪機轉子熱疲勞溫度變化的監測
這里主要從以下幾方面入手，對汽輪機轉子熱疲勞溫度變化的監測進行分析和研究：
（一）監測方法方面
汽輪機轉子熱疲勞溫度的變化可以通過紅外輻射的方式進行監測計算。這種監測方法的應用優勢主要包含以下幾種：第一，抗干擾特點。在實際監測過程中，紅外輻射監測法基本不會受到汽輪機轉子運行環境中電磁條件的干擾，其溫度監測結果的準確性相對較高。第二，非直接接觸性特點。紅外輻射監測法對汽輪機轉熱疲勞溫度參數的監測確定并不需要與汽輪機轉子直接發生接觸。
（二）監測結果影響因素方面
在應用紅外輻射測溫法對汽輪機轉子熱疲勞溫度進行監測的過程中，能夠對監測結果產生影響的因素主要包含以下幾種：第一，水蒸氣因素。12-30微米、5.6-7.6微米是水蒸氣吸收的關鍵階段[2]。當紅外輻射測溫過程涉及上述吸收波段時，所得熱疲勞溫度結果可能存在較大的誤差。因此，在選擇紅外探測設備的過程中，應該事先將上述兩個水蒸氣吸收的關鍵階段避開。第二，汽輪機轉子表面發射率因素。這種因素也會從一定程度上影響熱疲勞溫度測定結果。因此，在開展溫度測定工作之前，應詳細分析壽命評估對象汽輪機轉子的表面發射率情況。
三、汽輪機轉子低周疲勞壽命評價關鍵技術問題
從整體角度來講，汽輪機轉子低周疲勞壽命評價涉及的關鍵技術問題主要包含以下幾種：
（一）壽命計算問題
可用于汽輪機轉子低周疲勞壽命計算中的方法主要包含以下幾種：
1.局部應力-應變方法
這種計算方法的低周疲勞壽命結果是通過汽輪機轉子的局部應力分析產生的。與其他計算方法相比，這種計算方法的計算過程較為簡單，但所得壽命計算結果的精確性水平相對較低。
2.溫度修正方法
從本質角度來講，可以將溫度修正法的計算過程看成是對汽輪機轉子低周疲勞數據的一種擬合處理。這一計算過程雖然可以獲得較為準確的低周疲勞壽命結果，但其無法揭示汽輪機轉子疲勞性能參數、溫度之間存在的物理關系[3]。
（二）壽命評價體系構建問題
汽輪機轉子低周疲勞壽命評價體系主要包含以下幾種組成部分：
1.基于不停機狀態的汽輪機轉子低周疲勞壽命評價
在不停機狀態下，汽輪機轉子低周疲勞壽命評價過程主要包含以下幾個步驟：
第一，汽輪機組缺陷問題監測步驟。在正式對汽輪機轉子低周疲勞壽命進行評價之前，需要利用汽輪機以往的運行數據資料，對該汽輪機是否存在缺陷問題記錄進行綜合評估判斷。若存在，則應根據汽輪機的具體缺陷類型，分析汽輪機缺陷所在位置的載荷分布狀況[4]；若無缺陷問題，則應該按照汽輪機的正常運行狀態，對其轉子低周疲勞開展準確的壽命評價。
第二，汽輪機轉子的應力分析。在這一步驟中，分析工作應該根據汽輪機組是否存在缺陷分別完成。如果評價對象汽輪機組歷史運行過程中存在缺陷記錄，則應力分析應將汽輪機組的缺陷部分作為主要評價對象；如果評價對象汽輪機組歷史運行過程中并未出現缺陷記錄，則可以直接按照汽輪機組良好狀態對汽輪機轉子開展應力分析。
第三，S-N曲線。若既有資料中包含汽輪機轉子鋼低周疲勞的實驗數據，則可以通過數據擬合處理的方式，獲得汽輪機轉子的S-N曲線，進而完成轉子低周疲勞壽命的評價；若既有資料中并不涉及汽輪機轉子鋼低周疲勞實驗數據，則可以通過溫度修正法對數據結果作出評價。
第四，轉子低周疲勞壽命的評價報告。為了保證壽命評價結果的準確性，應該通過修正后的Miner線性損傷積累積準則對汽輪機組的缺陷位置的疲勞壽命消耗情況進行合理計算[5]。若汽輪機組缺陷位置產生的疲勞損傷超出無裂紋壽命范圍，為了防止汽輪機組在后續運行過程中出現安全事故，應建議對汽輪機組進行停機檢修處理，對汽輪機組的剩余壽命進行綜合判定后，采取相應的更換汽輪機組或維修機組措施；若汽輪機組的疲勞損傷處于無裂紋壽命范圍之內，則應按照上述低周疲勞壽命評價流程得出汽輪機轉子的低周疲勞壽命報告。
2.汽輪機轉子材料試驗數據問題
結合我國以往的汽輪機轉子低周疲勞壽命評價過程可知，在實際的壽命評價過程中常常會a生汽輪機轉子低周疲勞壽命數據缺失的問題。為了保證汽輪機轉子低周疲勞壽命的合理評價，這里設計了一種能夠解決汽輪機轉子低周疲勞壽命數據缺失問題的計算流程：首先，判斷汽輪機轉子結構的物理性能，并利用有限元分析法對其展開轉子應力分析。其次，判斷汽輪機轉子低周疲勞壽命是否齊全，若齊全，則根據汽輪機轉子數據進行全面載荷譜，獲得相應的汽輪機轉子低周疲勞壽命評價報告[6]；若數據不齊全，則基于特殊載荷譜獲得汽輪機轉子低周疲勞壽命的評價報告。
結論
汽輪機轉子低周疲勞壽命的評價可以通過壽命評價體系來完成：按照判斷汽輪機組是否存在缺陷記錄、對汽輪機轉子進行應力分析、獲得S-N曲線、低周疲勞壽命評價報告的流程，獲得準確的壽命評價結果。
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[關鍵詞]超超臨界汽輪機無臺板支撐單軸承支撐剛性連接碰撞試驗
中圖分類號：O213.1 文獻標識碼：A 文章編號：
1 引言
國華徐州發電廠汽輪機是由上海汽輪機有限公司和德國西門子（SIEMENS）公司聯合設計制造的超超臨界,一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、雙背壓、凝汽式、八級回熱抽汽、功率1000 MW、主汽門前壓力26.25MPa、溫度600℃、再熱閥前溫度600℃、給水溫度292.5℃。平均背壓5.39/4.4 kPa,夏季背壓9.61/7.61 kPa。該汽輪機由一個單流圓筒型H30高壓缸，一個雙流M30中壓缸，兩個N30雙流低壓缸組成。汽輪機四根轉子分別由五只徑向軸承來支承，高壓轉子由兩個徑向軸承支承外，其余三根轉子，即中壓轉子和兩根低壓轉子均只有一只徑向軸承支承，這種機組布置緊湊，主要還在于減少基礎變形對于軸承荷載和軸系對中的影響，使得汽機轉子能平穩運行。
2 基礎檢查技術質量控制
2.1汽輪機基礎是鋼筋混凝土制成，當汽輪發電機基座的強度達到設計值后，要保證基礎的外形尺寸及標高、縱向中心線對凝汽器或發電機橫向中心線垂直度偏差、與發電機基座的橫向中心線垂直度偏差值均為小于2mm/m。基礎表面應平整、無裂縫、無蜂窩、無油污、無麻面、無露筋等缺陷，敲擊基礎表面（聲音檢查），不能有松軟灰漿層及空穴。
2.2地腳螺栓孔內必須清理干凈，無油污和雜物；確認軸承座基礎上的工程預埋件數量、位置正確并與內主鋼筋焊牢。
3 軸承座安裝技術質量控制
將軸承座內部各部件解體取出并做好標記,清理軸承座結合面，不得有油漆和污垢。接觸面應均勻，無溝道劃痕。軸承座吊裝至基礎后，通過調整各軸承座的縱橫中心線和標高來確定軸承座位置；緊固地腳螺栓，注意緊固力矩。軸承座安裝灌漿應分為兩次澆灌，所有二次澆灌層，都要剔除基礎表面浮漿層和被油污染的部位，露出新的混凝土表面，用壓縮空氣吹掃干凈；澆灌后要保持灌漿部位七天養護期，在此期間應使灌漿層保持濕潤。
4 低壓缸安裝技術質量控制
4.1低壓外缸安裝技術質量控制
4.1.1低壓外缸直接坐落在凝汽器頸部，由端板、側板、鋼架（附帶支撐管）、圓弧支撐和中間段殼板組成。首先組合低壓外缸下半，然后焊接凝汽器，最后組合低壓外缸上半。
4.1.2低壓外上缸組安裝應清理并打磨低壓外上缸的水平中分面，并將螺栓孔徹底清理干凈；低壓外上缸分為前、中、后三部分組成。在將上缸吊至下缸中分面后檢查螺栓孔是否存在錯位現象；穿入中分面螺栓，并用規定力矩擰緊螺栓。上下缸大法蘭處用焊條進行臨時點固焊。 缸體找正找平后與中間的法蘭面點焊牢固，并與調閥端、電機端半缸點焊牢固；
4.2 低壓缸與凝汽器焊接技術質量控制
低壓缸與凝汽器接頸進行剛性連接，焊接前應清潔接觸面、低壓排汽口端面和凝汽器上接頸法蘭面；凝汽器處于自由狀態，不應有歪扭和偏斜；在凝汽器與低壓缸連接前，任何管道不得與凝汽器進行最終連接，汽缸本身有關的臨時支撐都應拆除；低壓缸水平，轉子中心及揚度通過驗收合格；連接工作應在低壓缸內部汽封間隙調整完畢、汽缸最終定位后進行。
4.3低壓內缸安裝技術質量控制
4.3.1低壓內缸就位前清潔內缸下半的中分面及接觸面、支撐臂和軸向導向銷。檢查表面是否損壞；檢查低壓外缸表面的隔熱罩是否完好，焊接位置是否全部焊接完畢，疏水孔是否暢通；清潔軸承座上的貓爪支撐臂架；準備四套墊片，墊片厚度與滑塊尺寸一般有2mm、0.50mm、0.20mm、0.15mm、0.10mm和0.05mm。
4.3.2將內缸下半吊入找中結束以后，將配合鍵和工藝墊片以及滑塊臨時安裝到導向銷上，使低壓缸臨時固定。軸向位置通過液壓千斤頂和放在導向銷中的墊片來適當地移動內缸；使用插在內缸和導向銷上導向螺釘之間的工藝墊片固定軸向位置。內缸安裝完畢后進行低壓內缸的初步負荷分配，采用液壓千斤頂在貓爪處頂起缸體0.30mm，記錄壓力表的數值，如果壓力表數值偏差較大，調整貓爪處的墊片至0.05mm厚的墊片不能調整為止。
4.3.3低壓內缸隔板（套）安裝前檢查無裂紋，邊緣平整，無卷曲或突出且不松動；清理隔板（套）去除其表面的油污、污垢及銹蝕；采用拉鋼絲方法對隔板進行找中心。
4.4低壓轉子安裝技術質量控制
4.4.1該機組低壓轉子為單軸承支撐，電側安裝正式軸瓦，調側采用專用抬軸工具支撐，為保證軸瓦與轉子接觸良好在安裝軸瓦時在其表面涂抹一層機油精。轉子就位后，應臨時安裝端部汽封下半，保護轉子端部汽封齒的完好。
4.4.2轉子定位采用軸向最小通流間隙作為K值定位，使用楔形塞尺檢查其軸向通流間隙，調整汽缸位置使軸向通流間隙符合設計要求，再用塞尺檢查下部汽缸的徑向通流間隙，用壓鉛絲的方法檢查上部汽缸的徑向通流間隙，并調整汽缸位置使徑向通流間隙符合設計要求。
4.5低壓內缸負荷分配技術質量控制
低壓內缸扣蓋后對整個低壓缸進負荷分配。采用液壓千斤頂在貓爪處頂起缸體0.30mm，記錄壓力表的數值，如果壓力表數值偏差較大，調整到合格并使貓爪處的墊片至0.05mm厚的墊片不能調整為止。
5 高、中壓缸安裝技術質量控制
5.1高、中壓缸就位技術質量控制
由于高、中壓缸整體發運。在高、中壓缸就位之前軸封管道應提前安裝。高、中壓吊裝使用繩索應做好標記。當汽缸安裝就位后首先要檢查轉子相對與汽缸的對中，驗證汽缸在運輸時是否發生變形。
通過汽輪機轉子和軸承座油封檔之間的內徑千分尺的測量來確定徑向位置。利用液壓千斤頂對高壓部分徑向移動進行找正。
5.2高、中壓缸負荷分配質量控制
拆除轉子固定運輸環后進行高、中壓缸的負荷分配，采用液壓千斤頂在貓爪處頂起缸體0.30mm，記錄壓力表的數值，如果左右壓力表數值偏差較大，調整到合格并使貓爪處的墊片至0.05mm厚的墊片不能調整為止。
6 聯軸器的找中心及連接技術質量控制
各轉子聯軸器臨時連接時，分別測量高中對輪、中低對輪、低低對輪高低、左右及張口，兩聯軸器端面距離不要大于20mm。調整轉子時，汽缸與轉子必須同步移動。將加工好的兩根比螺栓孔小0.03mm的工藝銷釘對稱的穿到聯軸器螺栓孔里。隨后均勻安裝4根聯軸器臨時螺栓，擰緊螺栓將聯軸器拉在一起。在軸系找中過程中，各轉子軸頸處要注意保護，不得被硬物磕碰；軸承座上各油孔應用膠帶封堵，防止雜物落入。
7 汽缸最終定位技術質量控制
7.1高、中、低壓缸需通過同心度檢查和碰撞試驗來最終定位。在碰撞試驗需進行同心度檢查，為了明確缸體與轉子相對位置，從而確定缸體的調整方向。當碰撞試驗結束后仍需通過同心度檢查來確定轉子與缸體相對位置是否滿足廠家要求。
7.2碰撞試驗需在頂軸油投人的狀態下，緩慢用手動連續盤動轉子，同時軸向或徑向的某一方向緩慢移動汽缸，直到轉子與內缸或隔板套發生磨擦，記錄汽缸的移動量，即為這一側汽缸與轉子的最小間隙。按上述方法測出徑向上下左右及軸向前后6個方向移動汽缸的數值。根據現場實際測量的轉子與汽缸的最小間隙值來最終定位汽缸。更換墊片，調配滑銷系統，緊固軸向推拉桿裝置，完成汽缸的最終定位。當臨時墊片更換為正式墊片時，應對汽缸再次進行負荷分配。
8 結束語
在國華徐州1000MW機組汽輪機本體安裝過程中，通過對項目進行前期施工策劃、施工圖紙會審、班組施工交底、質量過程監控及質量驗收管理等工作，嚴密監控項目設備及材料驗收、工序交接、隱蔽工程驗收及計量器具有效性等各項工作，有效保障了汽輪機扣蓋一次成功，有力保障了機組的經濟性與穩定性。
[參考文獻]
1、《國華徐州電廠主機技術協議》
2、《上海汽輪機有限公司提供的百萬千瓦超超臨界汽輪機安裝資料》
3、《電力建設施工質量驗收及評價規程》（汽輪發電機組）
