汽轮机给水泵检修中需注意的问题

于永 刘锡斌

【摘 要】汽轮机给水泵检修不单单是对汽轮机给水泵组件的简单检查，而是应该站在维护汽轮机给水泵功能，确保汽轮机运行和实现火电厂生产稳定的高度上，以过程性、系统性、全面性的措施对汽轮机给水泵进行严格检验与维修，进而有力保障汽轮机给水泵的运转性能。本研究以汽轮机给水泵检修的工作经验为出发点，从汽轮机给水泵检修的测量、检测、小装、总装、调整等工作出发，介绍了检修汽轮机给水泵过程中应该注意技术与操作的关键。

【关键词】汽轮机给水泵；检修；测量

引言：

汽轮机是能把蒸汽热能转换成机械能的基本单元。汽轮机通过蒸汽子啊动叶中膨胀加速，产生动力推动叶片转动从而产生机械能目前在国内一般将其作为发电厂的原动机，广泛的应用在国内各大火电厂。上世纪90年代初兴建并投入运营的大亚湾核电站也采用了汽轮机作为原动力机、随着我国经济的发展和电力系统的不断完善，我国对电力的需求越来越大，而目前我国电力的主要来源是水电和火电，以及少量的核电和其他的如风电站、潮汐电站、太阳能电站其中以火电和水电为主而由于水电站对地形的特殊要求，导致我国水电站发电量虽大，但是主要集中在长江和黄河的中上游地区、而火电站有着交通运输方面的要求，这是因为当前的火电站主要是以煤炭为主要发电能源，而煤炭资源又集中在山西内蒙等几个煤炭大省，因此火电站旁要求必须有铁道线，方便煤炭的运输。

一、做好汽轮机给水泵检修流程

1、做好汽轮机给水泵检修的测量工作

测量工作是确保汽轮机给水泵检修精度和质量的基础，因此，在测量过程中要结合汽轮机给水泵的技术图纸和实际安装情况，对下列主要参数进行全面、严格和准确的测量。

（1）测量汽轮机给水泵轴头

轴头测量应该以控制长度的精确性为主，以轴头的长度来确定汽轮机给水泵轴在泵内的实际位置，这是进行汽轮机给水泵检修的第一个重要环节。

测量汽轮机给水泵轴头时应该将低压侧轴承端盖用规范方法取下，同时用深度千分尺测量螺帽与轴端的间距，以便得到检修和调整轴头长度的准确数据。

（2）测量汽轮机给水泵的窜动量

窜动量主要由两部分组成，一方面是汽轮机给水泵平衡盘窜动量，应该以检查平衡盘磨损度为基础，检验平衡盘的窜动量，如果研磨面积<70%则不需要对汽轮机给水泵平衡盘进行维修。

另一方面是汽轮机给水泵静平衡环的窜动量，汽轮机给水泵在长时间的运行条件下会造成固定静平衡环螺栓的松动，这会造成汽轮机给水泵运行的事故，应该对紧固螺栓施以电焊固定，通常每个螺栓点焊3个电焊点。

2、做好汽轮机给水泵检修的检测工作

（1）汽轮机给水泵轴瓦检测

在汽轮机给水泵轴瓦检测中应该注意轴瓦测量和检查相关的步骤和技术要求，要在拆卸后及时用汽油或清洗剂将轴瓦的上下部位进行彻底清洗，待汽油蒸发后检查汽轮机给水泵轴瓦的乌金部位，特别要重视轴颈与下瓦是否出现磨损，同时检查上瓦铸孔的情况，应该确保轴瓦两侧的间隙，一般应该控制在0.10-0.15mm。

要确保汽轮机给水泵轴承盖与上瓦间要有一定的紧力，一般来讲圆筒形的汽轮机给水泵轴瓦其间隙应该确保在0.05-0.15mm，如果因紧力不合要求，可以在汽轮机给水泵轴承盖接合面的接触部位加设垫片等方法进行调整。

（2）汽轮机给水泵轴颈圆度检测

轴颈圆度不仅事关汽轮机给水泵运行的稳定性，更会与汽轮机给水泵运行寿命有着直接的关系，当汽轮机给水泵检修过程中出现轴颈失圆则必须进行及时处理，因锈蚀、划伤而出现的小范围失圆可以采用现场研磨的方法加以处理，对于因运行故障而产生的超范围失圆则应该使用规范的机床进行加工。

（3）汽轮机给水泵轴弯曲度检测

汽轮机给水泵检修的過程中应该对泵轴的弯曲度进行检验，先将叶轮及轴套等部件自轴上拆下，然后将轴分成若干段，把轴夹持在车床上（在实际工作中可将两侧轴颈放在瓦上或V形铁上，这样测出的数值非常准确，精度要比夹在车床上高，），转动泵轴，用百分表测量每段的晃动度，并将各段最大的晃度值记录下来，得出轴的最大弯曲位置，得到汽轮机给水泵轴弯曲度的准确数据。

3、做好汽轮机给水泵转子小装

做好汽轮机给水泵转子小装汽轮机给水泵转子小装应该首先组装轴上的套装件。将已检修完毕的套装件按其装配的顺序一一组装在轴上的各配合段，不得装错位、装倒及遗漏。

小装的过程中要及时进行测量与控制，将汽轮机给水泵转子放在固定平稳的V形铁上，测量各部位的瓢偏及晃动值，以确保汽轮机给水泵轴线的参数符合技术与安全的需要。

4、做好汽轮机给水泵的总装

（1）汽轮机给水泵转子部件轴向定位

汽轮机给水泵转子上部件在轴上的位置必须符合运行状态，应该参照汽轮机给水泵检修解体前的测量记录数据，做到转子部件位置的精确，这样不但可以提高汽轮机给水泵的检修质量，同时也可以确保汽轮机给水泵的稳定运行。

（2）汽轮机给水泵首级叶轮定位

汽轮机给水泵首级叶轮安装是总装的核心，除了首级叶轮在功能上具有主要的作用以外，首级叶轮在位置关系上也决定着下一级叶轮的位置，因此必须准确定位，要结合汽轮机给水泵的技术参数和安装说明，进行不断地测量与控制，以确保定位准确。

5、汽轮机给水泵的调整

在组装汽轮机给水泵平衡盘前应该对各种窜动量进行监测，控制和测量汽轮机给水泵转子的总窜动量，以达到对汽轮机给水泵稳定的控制。在调试和调整过程中要保证叶轮的出水中心正对导叶入水口中心，这是确保汽轮机给水泵安全运行的关键，也是确保汽轮机给水泵检修质量的基本要求。

二、汽轮检修中的关键点分析

1、气缸的差涨异常

气缸的滑销系统中，由于抽汽管道的布置问题导致导向销的承受压力过大，而导向销由于牢固度不够，因为导向销一般是焊接结构，导致销子脱落，导向功能丧失；其次是导向销和削槽的间隙消失造成膨胀卡涩。这一系列的原因造成而来气缸的膨胀的不正常，膨胀的过度致使气缸内压力增大，而动静部分的间隙由于压力增大间隙消失，引起动静摩擦，从而造成振动。

2、转子热变形造成的机组异常振动

汽轮发电机组转子绕组因为热力机机械应力多种因素作用产生了残余变形—即热变形在机组运行中，转子在转动时因离心力而产生了摩擦力，而相应的在绕组线匝上产生了阻止其沿轴向伸长的摩擦应力，由于转子的转速产生了大量的热能此时转子温度不断升高，材质内应力的释放引起了转子的热变形，转子的弯曲变形导致机组的异常振动。因转子的热变形而导致的弯曲是临时性的，只要冷却后就又会恢复，因此要注意汽轮机运行过程中转子的冷却。

3、轴承的润滑油膜形成问题

轴承转动时将油粘在轴与轴承上，由间隙大大间隙小出产生了油楔，便在间隙小处形成油压，转速越高油压越大，将轴向上托起而由于油具有粘附性，油便粘在轴承上形成油膜另外油膜的形成和油的质量，粘度以及轴瓦的间隙和油的温度都有很大的关系如轴瓦的紧力以及间隙偏离设计值过大，轴瓦接触情况较差等。

根据以上分析，气缸膨胀的异常而造成的机组振动。转子热变形造成的机组振动异常以及轴承的油膜问题时汽轮机检修中的几个关键点。因此在对汽轮机的日常维护检修中应该注意对这几个点的故障排查，这样既可以节省工作时间，又提高了工作效率。

三、制定最终检修决策

最终检修决策的制定更具汽轮机的运行状况来决定的，要根据设备运行的实际情况，制定合理的检修计划，工不分析原因就盲目把设备所有数据恢复到出场设置，这样做虽然简单，但是这样盲目的调整不但会可能带来未知的问题，还会浪费时间在实际检修过程中，对于没有满足标准数据的设备，应要坚固考虑多种因素的影响。

对质量标准与机组历史运行状况进行综合性的分析是检修决策的最终依据。

四、汽轮机给水泵存在的问题

1、切换油泵时油压波动较大的问题

在切换油泵時系统油压波动较大，具体表现为正常运行时润滑油压在0.25MPa左右，在切换油泵时两泵同时运行情况下油压会瞬时升高至0.35MPa，随后在停一台油泵后油压又会瞬时降至0.18MPa，约一秒后恢复至0.25MPa左右。

2、推力轴承工作失常

根据推力轴承的结构，润滑油从前径向轴承水平面进入到轴瓦的下半部与轴颈之间形成一定厚度的油膜；

借助于轴的转动，润滑油被带到轴颈的上半部和推力瓦面，并从轴颈处吸走热量，油流随着推力盘的旋转作用作周向流动，进入推力盘和推力瓦之间形成油楔，油最后从推力盘顶部外缘甩出，进入轴承箱的回油腔。润滑油油质不良或推力轴承供油不足会导致推力瓦温度升高，从小机跳闸前的运行参数看。

润滑油压和油温一直处于平稳，其他径向轴承金属温度也在正常范围，并无升高迹象，润滑油滤油工作也一直在进行，可以排除润滑油系统工作异常造成的推力瓦烧损；在润滑油供油系统正常的情况下，由于安装或制造质量不良及长期运行引起的推力瓦变形、卡涩、磨损，也会引起推力瓦温度升高。

小机投运以来，轴承振动一直在50μm以下，推力轴承安装间隙为0.23mm，符合厂家0.20-0.25mm的要求；检查拆出的推力瓦发现非工作瓦面情况良好，可以排除因推力轴承自身质量差或安装工艺差造成的推力瓦损坏。

3、LVDT的反馈不一致

LVDT的调门反馈采用双通道配置作为反馈指令，如图1中的LVDT1和LVDT2，高选输出虽然解决了单通道故障导致的调门全开问题，但也易引起两路反馈不一致，不停地给油动机伺服阀加动作指令，从而使调门产生振荡。

五、汽轮机给水泵检修措施

1、针对切换油泵时油压波动较大的问题，在液压站润滑油出口至给水泵汽轮机接口之间的润滑油管道上增设一个蓄能器，为方便安装，将蓄能器安装在6.9m平台。

正常运行时给水泵汽轮机液压站油泵流量为347L/min，而给水泵汽轮机和给水泵用油量约300L/min，正常运行时润滑油压应在0.25MPa左右，经过计算，使用公称容积63L、充氮压力为0.18MPa的气囊式蓄能器即可。经北京电力设备总厂推荐，选用奉化市岳林固德液压元件厂生产的型号为NXQA-63/10-F-A，容积为63L，最大可承受压力为10MPa的蓄能器。加装蓄能器后，相应压力开关的取样位置进行对应的改动，压力低于0.15MPa报警和压力低于0.12MPa启动备用油泵的压力开关取样点移至蓄能器入口管道逆止阀前，压力低于0.05MPa停盘车和压力低于0.08MPa报警、启动事故油泵、小汽轮机跳闸的压力开关取样位置设在蓄能器入口管道逆止阀后。这样当主油泵出现问题时，联锁保护系统才能及时报警并联锁启动备用主油泵，而蓄能器入口管道逆止阀后的润滑油路受蓄能器保护，能在3-4s内维持油压，保证在备用主油泵建立起油压之前小汽轮机的润滑油系统不会因为压力过低而跳闸。由于压力低于0.15MPa报警和压力低于0.12MPa启动备用主油泵的压力开关其0.15MPa和0.12MPa的定值是针对13.7m平台设定的，将取样位置改为6.9m平台后，对应的压力低报警及启动备用油泵的压力定值相对应改为0.21MPa和0.18MPa。

2、推力轴承工作失常故障处理

推力瓦发生故障后应采取以下处理方法：小机润滑油系统具备停运条件后揭开前轴承箱，检查推力轴瓦及推力盘磨损情况，更换损坏的工作推力瓦，推力盘在现场进行修复；仔细检查整个润滑油系统，放出油箱内的润滑油，清理底部杂质及润滑油滤网，对润滑油系统进行油循环，直至油质化验合格，并在系统投运前调整好润滑油压；重新调整推力间隙至设计范围之内；解体检查四抽至除氧器逆止阀，对其摇杆和阀瓣连接处进行加固处理，并修复阀瓣磨损面；重新调试四抽至除氧器，A小机、B小机进汽电动阀，提高阀门关闭速度；待以上工作完成，解开给水泵与小机联轴器，进行小机单体试转，确认设备正常后进行汽动给水泵试转工作。

3、LVDT的反馈不一致解决办法

将两路LVDT信号频率错开50Hz；将两路LVDT零点调节为有0.03的偏差；将所有信号的屏蔽接地位置与电源接地位置错开，以免产生干扰。将一路LVDT解除后，振荡现象立刻消失。

结束语

综上所述，汽轮机给水泵是维护汽轮机安全运转，实现火电厂电力生产稳定的重要设备，应该在检修的过程中给予汽轮机给水泵高度的关注，从汽轮机给水泵的结构。运行。安装。调试等环节入手，将汽轮机给水泵检修看作一项系统性检测与检查工作，认真对待汽轮机给水泵的各部件和各细节，通过仔细分析确定汽轮机给水泵隐患和故障的主要因素，进而对汽轮机给水泵进行全面的检修，在实现汽轮机给水泵稳定运行的基础上，达到电厂电力系统的整体性安全。

参考文献：

[1]赵启，李全忠，刘成良.给水泵经济技术比较与方法浅析[J].中国新技术新产品，2011（02）.

[2]曹建军，马志强，刘鸣，郑建华.高压锅炉给水泵出水流量偏低原因分析与处理[J].水泵技术，2011，（03）.

[3]何增光，杨桂利.电站锅炉给水泵提高效率的途径[J].内蒙古科技与经济，2010，（01）.

[4]秦希超，郭杰.1000MW超超临界机组冷态启动振动分析及处理[J].华电技术，2012，34（7）.