發(fā)布時間：2020-06-15所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：核電廠中，汽輪機是將熱能轉(zhuǎn)化成機械能的關(guān)鍵設(shè)備。而在汽輪機的熱力系統(tǒng)中，主汽門是整個汽輪機進汽系統(tǒng)的重要組成部件。主汽門安裝在汽輪機的高壓進汽側(cè)，由于要吸收高溫蒸汽管道的熱膨脹，通常在主汽門處設(shè)置彈簧支架。浮動式的主汽門在檢修時會發(fā)
摘要：核電廠中，汽輪機是將熱能轉(zhuǎn)化成機械能的關(guān)鍵設(shè)備。而在汽輪機的熱力系統(tǒng)中，主汽門是整個汽輪機進汽系統(tǒng)的重要組成部件。主汽門安裝在汽輪機的高壓進汽側(cè)，由于要吸收高溫蒸汽管道的熱膨脹，通常在主汽門處設(shè)置彈簧支架。浮動式的主汽門在檢修時會發(fā)生位移，這種位移會對設(shè)備接口產(chǎn)生損壞。
關(guān)鍵詞：汽輪機檢修;關(guān)鍵點;
汽輪機在核電中是一個不可缺少的重要組成部分。汽輪機的維護、保養(yǎng)及檢修對汽輪機而言相當重要，它不僅可以延長汽輪機的使用壽命，也能避免汽輪機在運行過程中損壞。汽輪機的檢修，通常要利用狀態(tài)檢修技術(shù)，此項技術(shù)不僅可以檢查并修理汽輪機，也可以預(yù)防汽輪機運行過程中可能出現(xiàn)的故障，因此，狀態(tài)檢修在汽輪機的檢修中必不可少。
一、原理
無論是在核電廠，還是其他電氣系統(tǒng)中，大多數(shù)設(shè)備在故障發(fā)生前總會出現(xiàn)一些異常現(xiàn)象，比如聲音起伏變化、信號強弱、振動等情況。然而，設(shè)備在由穩(wěn)定常態(tài)轉(zhuǎn)變到故障狀態(tài)時總會歷經(jīng)一個動態(tài)改變的過程，如果利用一些監(jiān)測技術(shù)將設(shè)備運行的一些狀態(tài)信息追蹤、記錄下來，那么工作人員就可以通過對動態(tài)過程的分析及時找出設(shè)備的故障隱患，從而有針對性地對故障問題進行預(yù)防、處理。狀態(tài)檢修就是在此基礎(chǔ)上形成的。
二、汽輪機檢修關(guān)鍵點
1.對狀態(tài)的檢測。有效檢測汽輪機設(shè)備輸出的信號。汽輪機在進行狀態(tài)檢測時，首先，要認真檢查設(shè)備傳輸?shù)挠嘘P(guān)應(yīng)用數(shù)據(jù)，然后通過計算機設(shè)備把檢測到的數(shù)據(jù)分成兩個部分傳輸，一個是在線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，另一個是離線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。把汽輪機在運行過程中輸出的信息數(shù)據(jù)稱為在線傳輸數(shù)據(jù)，這樣可以實時接收汽輪機運行時的數(shù)據(jù)，時效性較強;汽輪機在不工作時，檢測其整體狀態(tài)，傳輸所有信號數(shù)據(jù)，稱為離線傳輸數(shù)據(jù)。不管是離線傳輸數(shù)據(jù)，或是有線傳輸數(shù)據(jù)，汽輪機設(shè)備的傳輸信號都會得到有效反映。
2.對狀態(tài)信息進行處理。在發(fā)電站運行過程中，汽輪機設(shè)備很容易發(fā)生故障，且使用壽命不高，所以，在汽輪機檢修過程中要重視故障問題。首先，要有效檢測汽輪機在工作過程中的故障傳輸信號;其次，整理并歸納已經(jīng)傳輸?shù)较到y(tǒng)的信號數(shù)據(jù)，對這些信息進行分類，篩選出有效的信息，放棄無用信息。如果在傳輸?shù)男畔⒅邪l(fā)現(xiàn)汽輪機設(shè)備發(fā)生故障，第一步要篩選出故障信息，第二步是提取與有關(guān)故障的信息，第三步是采用時域分析法分析故障。故障和錯誤信息會被信息監(jiān)測系統(tǒng)分析、整理，顯現(xiàn)出來的形式是波長，處于這種狀態(tài)時，設(shè)備維修人員便可以開始對汽輪機的錯誤及故障進行處理，大大減少了尋找錯誤及故障的時間，使維修效率得到提高，從而大大提升汽輪機的工作效率。
3.故障的診斷。信息的收集和查找完成后，便可以開始對汽輪機的故障進行急性診斷。汽輪機故障診斷依賴于狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，要把握汽輪機的整體狀態(tài)，維修人員就要使用狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備，以有效診斷出故障。通常情況下，診斷汽輪機故障也能使用專家診斷系統(tǒng)，專家診斷系統(tǒng)中有大量的動態(tài)信息和數(shù)據(jù)儲存。在監(jiān)測汽輪機故障時，專家診斷系統(tǒng)會對故障進行智能化、快速的分析，而且可以很快找到解決辦法。故障診斷完成后，可以基本了解汽輪機的故障，并提出有效的解決途徑。
三、汽輪機檢修中的關(guān)鍵點應(yīng)用
1.對于每一個鎖定裝置，都存在兩個方向上的鎖定功能，即垂直于主汽閥座方向和平行于主汽閥座方向，這兩個方向上的鎖定原理相同，均為通過調(diào)節(jié)頂絲桿進行固定，每個鎖定裝置在X/Y平面兩個方向的鎖定功能設(shè)計保證了該鎖定裝置對于閥座的鎖定效果。每個主汽閥在三個方向均設(shè)計了鎖定裝置，保證了該閥門在冷態(tài)時的鎖定狀態(tài)，有效的抵消了在安裝或檢修時由于閥門位移對接口處產(chǎn)生的力，可以滿足廠家關(guān)于無應(yīng)力安裝/檢修的要求。該裝置與主機廠的原有的主汽門支架形成互補，在原有支架基礎(chǔ)上，通過頂絲桿的調(diào)節(jié)對位移進行限制，在冷態(tài)時可以有效的保護閥門不對設(shè)備產(chǎn)生推力，熱態(tài)時又不會對整個管系運行產(chǎn)生影響，對原有應(yīng)力分析以荷載分配都不會產(chǎn)生附加作用。根據(jù)管道應(yīng)力計算的結(jié)果，取得冷態(tài)和熱態(tài)的熱位移值，熱態(tài)時可以拆除頂絲;如受結(jié)構(gòu)空間限制螺桿無法完全取出，運行時保證螺桿端面到閥體的最小距離不小于該方向的熱態(tài)位移值。檢修狀態(tài)時，按照冷態(tài)位移值調(diào)整頂絲桿到主汽門支架的間距。在這個位置上對主汽門進行鎖定操作，以保證主汽門與設(shè)備接口的無應(yīng)力對接。根據(jù)冷、熱態(tài)位移的具體數(shù)值，頂絲桿的位置可以精確的調(diào)整和鎖定。
2.汽輪機振動監(jiān)測。在汽輪機中，如果轉(zhuǎn)子中心發(fā)生偏移或運行中出現(xiàn)磨損等異常情況時，均可能引起振動現(xiàn)象。一般而言，汽輪機中設(shè)備的損壞程度與振動強度呈正相關(guān)，通過對設(shè)備中的振動信息進行監(jiān)測，并在一定的數(shù)學(xué)分析方法下，對這些信息量進行提取，從而可對設(shè)備的運行狀況有一定的認識。隨著振動信號研究的不斷深入，振動監(jiān)測在理論和技術(shù)上都比較成熟、完善。振動監(jiān)測系統(tǒng)主要包括振動傳感器部分和信號分析單元，通過對振動信號的采集、分析，可獲得包括幅值、頻率、相位變化、振動波動性大小等在內(nèi)的振動信息，從而為全面、準確診斷設(shè)備振動原因提供參考依據(jù)。
3.汽輪機葉片和轉(zhuǎn)子的應(yīng)力監(jiān)測。汽輪機葉片故障易引起整機停電，因而對汽輪機葉片的運行狀態(tài)應(yīng)予以足夠的重視。汽輪機中葉片的故障現(xiàn)象可反映在其應(yīng)力變化上，因此，通過對葉片應(yīng)力的監(jiān)測，可及時找出汽輪機的故障問題。當前已有相關(guān)軟件可通過對葉片尺寸信息，對葉片的靜、動態(tài)受力變化及振動特性進行分析，評估出葉片的工作壽命，以便及時更換葉片，確保汽輪機的可靠運行。此外，在熱彈力學(xué)等力學(xué)理論基礎(chǔ)上，可對轉(zhuǎn)子在不同工作溫度下的應(yīng)力變化進行計算，以此估算轉(zhuǎn)子的使用壽命，并為汽輪機帶負載運行提供參考。潤滑油的質(zhì)量水平也是反映汽輪機故障問題的重要指標，通過對潤滑油的質(zhì)量及其中所含雜質(zhì)顆粒特性的監(jiān)測，可對汽輪機的故障類型進行判斷。由于在機械結(jié)構(gòu)的油液系統(tǒng)中，無論是用作潤滑、燃料或提供動力，潤滑油在內(nèi)部組件磨損或因其他原因造成密封性差時，均可能會受到污染，通過監(jiān)測污染油液中雜質(zhì)的成分、含量等信息，可對機械的故障類型進行判斷。此外，油液污染監(jiān)測分析可與振動監(jiān)測技術(shù)配合使用，能明顯提高對故障或異常情況的分析判斷性能。
4.汽輪機整體性能的監(jiān)測。通過對汽輪機整體性能進行監(jiān)測，可以全面地獲悉汽輪機的運行狀態(tài)信息，便于控制其運行成本，提高其經(jīng)濟性;另外，對汽輪機整體性能的監(jiān)測也可為整機的健康情況提供參考依據(jù)。在整體性能的檢測下，汽輪機的某些故障隱患可及早被察覺，比如汽輪機中油液通路處有垢堵塞等情況。汽輪機中整機性能監(jiān)測的內(nèi)容包括功率、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、熱耗、蒸汽、排汽壓力等參數(shù)。對于每一個方向上的頂絲桿的位置，通過頂絲桿可以精確定位鎖定主汽門位置，根據(jù)應(yīng)力計算結(jié)果的冷熱態(tài)位移值，保證主汽門在檢修時與設(shè)備接口實現(xiàn)無應(yīng)力對接的效果，以滿足主機廠對設(shè)備檢修安裝時的要求。同時，本裝置設(shè)計小巧，與主汽門支架可以配合使用，可以滿足不同廠家個性化的需求。
汽輪機檢修用鎖定裝置在核電機組中的應(yīng)用有很大的前景。對于核電機組汽輪機設(shè)備的安裝和檢修起到了很好的保護作用。鑒于目前國內(nèi)核電機組對主汽門檢修時的鎖定裝置無標準化的結(jié)構(gòu)，提供了一種規(guī)范、可靠、便于現(xiàn)場操作的鎖定措施，很大程度上解決了現(xiàn)場施工檢修的問題。——論文作者：1 徐梁 2 張文軍 3 郭金峰
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