时间：2023-06-05 09:56:02
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇汽轮机技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
中图分类号：TK261 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0155-02
1 汽轮机技术原理
汽轮机是把蒸汽热能转化为机械能，也就是说，锅炉产生的蒸汽进入汽轮机后，通过相关机械配置，动叶，将热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。转换方式不同，汽轮机的种类也各种，如按用途分电站汽轮机、船用汽轮机，按热力性质可分凝汽式、供热式。
2 汽轮机故障诊断技术简介
2.1 信息的采集和分析
汽轮机的工作环境比较复杂，因此可靠的故障诊断技术就显得尤为重要，传感器是故障诊断系统中的重要元件，对于传感器的可靠性要求也相对较高。目前，对于传感器的研究已经进入了一个新阶段，向提高可靠性的方向发展，新型传感器的研究和开发成为业内人士普遍关注的焦点。传感器故障诊断的性能，也是一个重要的研究方向，采用信息实现诊断融合，以达到降低漏诊率和减少诊断失误的目的。传感器故障诊断技术的应用并不广泛，其硬件的缺点较为明显。为提高传感器的可靠性，可以通过提高融合技术和传感器信号的可靠性来实现。对于振动信号的分析和处理是信号分析处理的主要内容，而快速傅里叶变换则是在汽轮机故障诊断系统中较为常用的方法。
2.2 汽轮机故障机理与诊断
对汽轮机故障发生的机理进行诊断有助于揭开故障发生的原因，通过对故障发生的一般规律和征兆等的分析，从而通过日常的维护来尽量避免发生故障，并能在发生故障后通过全面的分析后确定故障的类型，从而有的放矢地采取针对性较强的措施来消除故障。
3 汽轮机优化改造措施
3.1 调节系统改造
传统的汽轮机机组往往采用机械液压式调节系统，工作介质为透平油，主要是通过凸轮配气机构调节汽轮机荷载以及转速。在改造过程中，可以引入数字化技术，采用数字电液调节系统，保证其功能的多样性，实现对运行数据、相关参数的收集，还能够直接在显示频上显示。具有报警功能、超速保护功能、超速控制功能、制表输出功能等，有效的提升了汽轮机机组的运行控制能力，还实现了实时监控。
3.2 高中、低压缸通流部分改造
对于汽轮机高压缸通流部分进行改造的过程中，应该考虑各个方面的情况。如哈汽310MW亚临界机组的通流改造的改造原则：1）尽量降低改造成本的前提下最大化提高机组效率；2）基本设备不做变动，基础、轴承座和轴承跨距不变；3）汽缸和阀门布置不变；4）保持原机组设计的主蒸汽、再热蒸汽的压力不变，主蒸汽、再热蒸汽的温度不变，各外部接口参数基本不变；5）更换内部通流和必要的外部接口；6）高中压、低压外缸采用原件进行改造；7）更换高、中、低压通流内部静子部件及高中压转子、低压转子；8）优化运行模式，根据机组实际运行的负荷分布，优化设计通流。9）利用当代汽轮机先进技术设计理念，对高、中、低压通流部分进行技术改造，达到节能降耗、提高经济性的目的；10）安全可靠性第一，消除原汽轮机组部件的薄弱环节，提高机组的可用率、可靠性；11）设计、制造、检验符合现行的国际、国家及行业的标准和要求；12）对汽封形式进行优化，减少汽封漏汽，达到节能降耗、提高机组效率的目的；改造实施后，效果突出。
3.3 汽轮机实行技术优化改造
汽轮机在安全运行过程中，为了实现节能降耗目的，应该从技术层面上进行不断优化，完善汽轮机机组，保证其运行功率的最佳化。在汽轮机节能层面上，必须加强改造，降低其发电的成本。在具体优化过程中，重点在于通过凝汽器优化汽轮机运行效率，提升系统运行的安全性、经济性，逐渐优化凝汽器操作机制；若汽轮机机组与凝汽器性能关联较大，则节能优化难度会增加，还需要通过凝汽器真空状态以及端差等改造来进行实现。
4 我国汽轮机技术水品现状和展望
我国在超高压、亚临界的技术水平已经达到国际同类机组的水平，新机型300MW～600MW的产化率达到95%以上。这些机型的保证热耗也达到国际先进水平，等效可用系数到2001年达到99.73%。300MW机组以及600MW机组都发展成功，也就把发展1000MW级机组设定为发展目标。大机组技术是发展的必然趋势，可以减低热耗，减少电厂燃料，也降低占地面积和人员聘用。对于1000MW汽轮机技术的实现，双轴比单轴更容易。当代技术发展趋势是发展更长叶片，增大单轴4缸结构的机组的单机容量，一个1200mm，1400mm长叶片的低压缸可替代原有的790，930mm长叶片构成的2个低压缸。超临界蒸汽采用的普遍参数是24.2Mpa/538℃/566℃。国外一直在研究技术改善热力循环，如采用二次中间再热，把初压提升，把蒸汽温度提高到580℃～650℃，广泛应用热不锈钢，调节叶片强度振动验证，轴系稳定性分析。蒸汽压力和温度的提高和采用二次再热，会使机组的热经济明显提高，机组容量明显增大，同时系统及布置复杂，结构设计试验分析，分阶段的坚持不懈实验，为超临界大功率汽轮机的发展推进努力。这是科学实验和开发新产品的更新换代的趋势和责任。热电联供汽轮机能显著降低凝汽损失，使汽轮机的排气热能用于生产和生活。提高热效率，比超临界大功率组还低很多。还能避免或代替小型、低参数的供热锅炉，减少大气污染，有利于环境保护，可谓优势很明显。
核电是安全绿色能源，在我国所占比重也逐渐增大，如秦山、大亚湾3套核电机组。核电的发展离不开汽轮机的发展，在火电站汽轮机基础上发展起来。我国核电站采用核电堆以压水堆为主，这就形成了核电站汽轮机的基本特点，核电站汽轮机的整个高压缸处于高压湿蒸汽中工作，提高末几级动叶的寿命和提高机M效率。核电站建设投资约为火电站的2倍以上，但是运行费用是火电的1/4甚至更小，这就决定了核电站汽轮机应用大功率机组并承担基本负荷，我国重点发展和开发600MW以及1000MW的核电汽轮机，技术的国产化，成本不断降低，不同国家的电网周波不同，采用的全速或者半速的汽轮机不同，全速比半速轻30%～40%，但是机组功率受到汽缸数目和加工条件的限制。我国发展核电1000MW级汽轮机，引进技术较为成熟的半速机组，采用全速机组有利于降低价钱，也有利于机组大件运输，促进核电事业的发展。
5 汽轮机节能技术应用
5.1 汽轮机启动环节的节能技术
汽轮机启动过程中，各类技术参数是否合理是保证其能够安全稳定、经济环保运行的关键。第一，启动过程中，需要对主汽温度进行严格的控制，保证主汽压力在规定的范围内。根据启动模式的不同，合理安排汽轮机暖管时间，启动前做好相关的实验，只有保证各项参数符合要求才能启动，避免造成蒸汽浪费。在暖管过程中，主汽温度不断升高，需要逐渐关小疏水阀开度，起到节约蒸汽的作用。第二，保证抽真空的时间合理，做好能源节约；第三，合理安排汽封气管路暖管的实践，避免由于暖管过早造成蒸汽浪费，或暖管国外导致抽真空时间延长，浪费能源；第四，转冲转前，需要事先做好并网工作，避免冲转到额定转速后，不能及时的并网。
5.2 汽轮机运行环节的节能技术
实现汽轮机运行的节能降耗，安全运行是基础和前提。在运行过程中，相关操作人员需要做好监控工作，精心进行调整，让汽轮机始终处于安全经济运行状态。同时按照巡回检查制度，对设备进行定期的巡视，如果发现异常情况，则需要及时的进行故障排除。对于设备的切换、实验等工作，必须严格按照相关规定进行，保证设备运行的安全，避免造成资源浪费。在运行过程中，必须保持主汽压力以及温度处于正常状态，同时其变化范围不能超过允许值。对于回热系统来说，必须保证加热器出口水温满足设计要求，如果水温过低，则需要及时的增加燃料的用量，但切忌不能造成浪费。对于机组变负荷运行过程中，操作必须按照有关规定，保证负荷能够平稳过渡。
5.3 汽轮机停机环节的节能技术
汽轮机正常停机主要包括滑参数停机以及定⑹停机两种。其中，滑参数停机能够充分利用锅炉余热，同时加速相关部件的冷却，避免汽轮机汽缸上下温度差别过大，对于叶片具有一定的清洗作用，停机后汽缸温度相对较低，能够方便机组检修人员尽快安排检修工作。因此，通常汽轮机停机往往采用滑参数方式操作，通过锅炉燃烧调整降低主蒸汽参数，进而减少负荷，直到汽缸参数得到停机要求。这种停机方式，能够充分发挥余热，实现节能降耗。
6 结语
综上所述，我国汽轮机走过了六十多年的光辉历程，为电力事业做出巨大贡献，要继续发扬科学技术的创新，加大投入，建立自主的研发系统。发展市场要求的高参数，高效率，高可靠性低维护性的各种产品，为我国汽轮机事业发展做出更大贡献。
参考文献
[1] 张爽.浅析汽轮机技术的发展及其前景分析[J].现代工业经济和信息化，2014，13：107-108.
[2] ArminDrosdziok，张云.汽轮机技术发展的现状与未来[J].上海汽轮机，1998，03：46-50.
关键词：汽轮机检修；状态检修；研究
最近几年，科技高速发展，此时广大群众的生活水平在逐渐的提升。在这种背景之下，作为为群众提供电力的发电厂，要想获取稳定的发展，就要符合科技发展规定，而且还要不断的革新工艺。对于发电厂来讲，它的运行必须有汽轮机参与，也就是说汽轮机的质量以及功效会对电厂的效益产生很大的影响。因此，为了提升效益，避免不利现象出现，就要认真开展检修工作。目前常用的检修形式是状态检修。该方法较之于以往的检查不一样的地方在于，它能够维护设备，能够对设备的运行状态有一定的了解，假如设备出现了问题，我们就能够在第一时间处理，这样就能够增加设备的使用时间。
1 发电厂汽轮机检修的重要性
汽轮机作为发电厂的主要设备，它的运行情况会对整个电厂的运行有一定的影响。只有汽轮机的运行稳定了，才能够保证供电稳定，才能够确保电力安全。然而我们通过肉眼是无法得知汽轮机的运行是不是稳定的，必须借助于检修活动。检修工作的意义非常重大，具体来讲，我们可以从电厂以及国家两个层面来分析。从电厂的层面来分析，对设备开展检修工作能够明显的增加它的使用时间，而且还可以确保设备的运作稳定，还能够减少电厂的运作开支。从国家的层面上来看，定时的检修设备能够提升广大群众的生活水平，确保电力供应充足，带动国家经济进步。另外，检修汽轮机的重要性还可以从电力市场的发展和经济等因素来进行检修价值的分析。
1.1 带动电力行业进步
随着经济不断发展，人们的生活水平提升之后，就在无形之中带动了电力行业的发展。只有做好了汽轮机检修工作才可以确保它的运作正常，才能够保证电厂稳定发电。
1.2 保护生态环境
经济发展到一定程度之后，人们的环保意识也随之提升，目前很多行业都开始关注环保工作。比如，在电力领域人们就非常关注环保。在该领域，对于环境的制定标准有着非常严格的标准要求，个别企业在对电力进行控制中需要做到零排放的要求。因此，在检修的时候，必须使用恰当的措施来运用理论知识，将其合理的运用到检修工作之中，降低检修工作带来污染的几率。
1.3 节省成本增加利润
通过开展检修工作，可以带动电力行业的进步，带动环保工作更好的开展，除此之外，它还有一定的经济价值。具体来讲，在检修的时候，使用合理的检修措施能够增加设备的使用时间、降低费用、提升利润。站在国家的层面上来看，有效的供电能够为各个行业的发展提供电力保证，最终带动国家经济的进步。
2 汽轮机状态检修
在汽轮机的运行过程中，推进了电厂的发展道路，让电厂能更好地适应当今的竞争，特别是现在的经济环境下，各个电厂需要积极对汽轮机进行检修效率的改进，采用创新先进技术更好的达到工作效率的提高，同时还可以降低成本，更好的促进电厂的发展。而如今电厂的检修部门在对汽轮机进行检修的方式中最常用的方式就是状态检修，通过此方法我们能够很全面的得知设备运行时产生的各种问题，进而可以在第一时间之内处理问题，将损失降到最小。目前我们国家的发电厂普遍使用这种检修方法。
2.1 状态检修原理
对于汽轮机来说，问题的出现通常有特定的规律，当问题出现的时候，就会以特定的形式来表现。此时工作者就可以通过它的表现来判定问题所在。举例来看，设备在运作的时候声音和平时不一样时，就表示着它的零件固定的不是很牢固了，这时候我们就可以通过他的方位来判定问题所在，继而开展检修工作，帮助其恢复性能。通过上文我们可知设备的各种不正常的表现都能够提示出它的问题所在，因此工作者只需要在平时多加观察，就能够找出问题所在，进而维修，避免不利现象出现，解决潜在的隐患。
2.2 对汽轮机的振动进行检测
一般来说，当设备出现问题时，它的振幅以及频率等与平时就会有很大的不同。我们通过分析这种不同之处，就能够快速找到设备的问题所在，进而对其开展维修工作。因为设备出现故障时候的振幅等有差别，所以，许多和故障相关的数据和信息都包含在汽轮机的振动中。将这些数据收集到一起，然后通过网络传输给相关人员，就能够合理的解决问题。在具体的开展修理活动的时候，可引进数学思想，对设备开展检修工作。修理汽轮机采用的振动检测技术已相对成熟，而且被大量的用到设备维护工作中。
2.3 检测油液污染情况
在检测设备的时候，不能忽略油液污染检测。设备在运行的时候，要不定时的检查油液是否泄漏，是否导致了污染，结合污染情况具体判定设备的问题所在。油液的污染状况可以作为汽轮机运行过程中的参考依据，这主要是由于所有运行的汽轮机将对油液产生不同程度的污染，这一般是设备运行时发生磨损引起的，且也可以根据油液的污染监测出设备磨损状况，之后再通过设备磨损状况确定出故障。
2.4 检测叶片应力
电厂在运行的时候，最易于出现问题的机械就是汽轮机了。只要它一出现问题，电厂的整体运作就会受到很大的影响，有时候还会导致整个电厂停工。发电厂在检修设备时，参考的因素也包括汽轮机运行中叶片的应力。而叶片是设备最薄弱的环节，因此，设备运行的时候它最易于出F问题了。所以，我们在维修设备的时候，最好是将叶片相关的信息归拢到一起，维修叶片发生的故障，采用热弹性力学相关知识对汽轮机叶片发生故障的原因进行分析，争取以最短的时间获知问题所在。
2.5 汽轮机机组对故障的反应
除了要做好上述的工作之外，还应该对设备的总体构造有很清楚的认识，确保在不改变设备总体构造的前提之下发现问题。借助结构的检修工作，能够明显的提升设备的性能，避免设备出现磨损现象，最终起到提升设备效益，增加实用性的目的。通过合理的养护设备结构，能够确保其运行稳定，成本降低，进而使得企业的利润增加。
3 结束语
随着我国的科技研究发展，在发电厂中采用状态检修法，从而对汽轮机的运行状态提供了保障，而且也能带动电厂发展，确保它更好的为广大群众服务。而且，作为电厂应该在确保国家和本单位利益不受影响的前提之下，积极开展检修活动，从而为我国电力事业经济发展提供良好的平台。
参考文献
[1]李萨扬.汽轮机及其辅助设备基于维修的FMEA[D].华北电力北京大学，2002.
[2]孟涛，吴刚.状态检修在汽轮机检修中的应用[J].科协论坛（下半月），2012（9）：26-27.
[3]杨雪萍.汽轮机状态检修与状态监测的研究[J].华北电力技术，2003（6）.
【关键词】汽轮机；内部除湿；除湿技术
中图分类号：TK269文献标识码： A
一、前言
如何做好新形势下汽轮机内部除湿技术发展工作的措施，为汽轮机内部除湿技术发展实现可持续发展提供坚实的安全保障，是现在汽轮机除湿技术面临的迫在眉睫、亟待解决的头等课题。
二、汽轮机内部除湿技术的概述
在汽轮机低压缸和核电汽轮机中，蒸汽常处于湿蒸汽两相流动状态，不仅会使在湿蒸汽区工作的汽轮机级效率降低，而且湿蒸汽中的水滴会导致汽轮机末几级叶片的水蚀损坏。由于汽轮机的蒸汽进口参数已经接近或达到饱和状态，湿蒸汽流动引发的问题更加突出，如果不采取除湿措施，蒸汽在末级出口处的湿度将高达24%，对汽轮机运行的安全性和经济性带来很大危害，因此对汽轮机的除湿方法进行研究具有十分重要的意义。
汽轮机除湿技术可分为外部除湿技术和内部除湿技术。其中，在空心静叶上设置除湿槽，利用槽内外的压差去除水膜，减少静叶出气边水膜破裂形成的二次水滴数量，从而消除或减轻动叶水蚀，是最有效的除湿方法之一，在汽轮机中得到了广泛的应用。然而如果除湿槽设计不当，不仅不能达到理想的除湿效果还会引起气动效率下降。空心静叶除湿槽的除湿效果与除湿槽开设的位置、形状、尺寸、角度等因素有关，必须针对具体汽轮机的工作情况进行设计。本文对汽轮机低压缸末级内的水滴运动和沉积规律进行了数值研究，并在此基础上分析了末级空心静叶除湿槽的几何结构对除湿性能的影响。
三、汽轮机内部除湿技术
当前火电厂的汽轮机开始朝着大容量、高参数以及高效率的方向发展，为了达到足够高的蒸汽热效率，汽轮机的设计者一般都采用了超临界的设计参数来予以实现，导致新蒸汽的初压越来越高，而汽轮机末级的叶片尺寸也不断增加，出口蒸汽的湿度也就随着明显增加。而蒸汽中所包含的流动的水滴在运动的过程中对汽轮机的叶片产生强大的冲击作用，使得汽轮机的末端转子的叶片产生较为严重的冲蚀作用，甚至会导致叶片发生断裂。为了加强这种抵抗腐蚀的能力，就必须要降低汽轮机中流动蒸汽的湿度。
当前，在大部分汽轮机使用单位，主要采用的是内部除湿技术。其中，核电机组的除湿装置一般设置在高压与低压气缸之间安装外置式的汽水分离、再热装置。这种外置式的除湿装置都是通过在其流道部分设置疏水环来达到除湿的目的。而疏水环主要是设置在动静叶之间，通过合理利用动、静叶之间的工作蒸汽的扭转、离心作用来将蒸汽中的水滴向外周抛开，然后再通过在动叶顶部穿过的汽封环之间的孔，彻底地将水滴排到机组外设置的冷凝器当中。这种在叶片的表面卡设除湿沟槽的方式具有结构较为简单、加工工艺容易实现以及造价较低的特点，因此在汽轮机的除湿过程中得到广泛应用。
同时，这种除湿装置还可以将积累在汽封环之上的自由水重新进入到蒸汽通道，或者是再次冲击汽封环之间将之有效地予以排除，最终经过内壁之上开始的孔排到冷凝器当中。这种方式虽然可以有效地除去蒸汽流道内部存在的液态水滴，但在这个过程中也减少了流道中的部分蒸汽，也就是说这种方式降低了汽轮机的热效率。其中，最为严重的就是假若在设计过程中出现些许误差时，都将对汽轮机的蒸汽产生极大损失。同时，这种外置式汽水分离、再热装置的尺寸和重量一般都较大，造价也不够便宜，对整个系统造成的压力损失也较大。假如汽轮机组采用的是单缸设计，当前这种外置式汽水分离装置将不能有效地加以采用。
四、除湿槽宽度对除湿效率的影响
根据总流伯努利方程以及除湿槽进出口处的压差进行估算可知，本文几种宽度的除湿槽能通过的液相流量都远大于除湿槽开设区域上游的液相沉积量，因此理论上完全满足抽吸掉除湿槽上游液相沉积量的要求。
由于除湿槽进口处的蒸汽 ---水膜两相流动机理十分复杂，因此除湿槽的除湿效率并不是简单地随着除湿槽宽度的增大而增大。通过实验研究了除湿槽角度为45。槽宽为1--4mm( 相当于本文定义的0.4--3mm) 时除湿效率的变化，认为随着槽宽增加除湿效率先减小后增大.当抽吸压比较时，槽宽为1--3mm时除湿效率几乎相同，当抽吸压比增大时除湿效率会下降，这时较宽的除湿槽才有较高的除湿效率，因此存在一个最佳抽吸压比.此外，当叶栅出口汽流速度较低时的最大除湿效率和最佳抽吸压比比叶栅出口速度较高时的要大一些。由于本文研究的核电汽轮机末级静叶出口的汽流速度远高于该实验中的叶栅出口流速，可以推测最佳抽吸压比会较小。数值计算得到的末级空心静叶除湿槽的抽吸压比，可见随着除湿槽宽度的增大，压力面和吸力面除湿槽的抽吸压比都明显增大，因此槽宽较大时不一定除湿效率会较高。综合来看，除湿槽的宽度不能太小也不能过大，而是存在一个合适的宽度。
五、解决措施
1、控制成核。理论上，建议通过控制蒸汽在湿汽区膨胀速率，可以控制自然结核和形成的雾滴大小，当蒸汽快速膨胀时出现结核，威尔逊线发生在叶片流道内。由于产生的是雾汽，因此在随后的固定表面上沉积的水滴数量是相当少的。但是，当结核发生在叶片流道间的轴向间隙时（蒸汽扩散速度很低甚至滞止的区域）相当于产生近似的雾滴，使得静叶片上的沉积增长。
2、冲刷防护。这是最普通的方法，但属于被动控制，能帮助减少水汽损失。通过提供局部硬化表面以减少冲蚀，或者通过材料处理，如在低压动叶的前缘焊接司太立片。
3、增加轴向距离。增加静叶和动叶间的轴向距离，使得水滴有更多的时间加速，以达到接近自由蒸汽的速度，减少相对冲击速度。此方法同时减少了叶片冲蚀和机械损失。
4、空心叶片并设置除湿槽。空心静叶除湿即将静叶内做成空腔，通过腔室借助抽吸，吹扫或加热的方法将附着在静叶表面的液膜或静叶尾缘的大液滴去掉。以增加蒸汽的干度。同时在空心静叶内弧和背弧上设置除湿槽。利用槽内外的压差去除水膜，减少静叶出汽边水膜破裂形成的二次水滴数量，能帮助水滴加速和雾化，从而消除或减轻动叶水蚀。
5、静叶片几何结构。由于扩散作用，减少叶片表面面积可降低水滴沉积，而由于惯性作用，减少叶片曲率和后缘半径也可降低水滴沉积。因此鉴于以上观点，通过优化叶片几何形状可以使水滴沉积和聚积降低，已证实可降低大的水滴的出现。
6、去除水汽。最重要的是在汽轮机内部重要位置设置抽汽口以去除水汽。
在动叶片离心力和地球自转偏向力的作用下，水滴在离心作用下聚向叶片顶部，以高切向和径向速率离开叶片。因此，水汽密度在此周围区域增加，为去除水汽创造一有利条件。槽缝尺寸、形状、几何形状、轴向位置、叶片高度、抽汽压力等是影响水汽去除效率的重要参数。
六、结束语
综上所述，本文所提到的汽轮机内部除湿技术的研究工作，希望可以对汽轮机内部除湿技术的发展提供参考价值。随着汽轮机内部除湿技术的不断开展， 对轮机内部除湿技术的研究工作也将成为保障汽轮机内部除湿技术措施的重要工作。
参考文献：
[1] 徐连青. 汽轮机内部除湿技术刍议[J]. 机电信息.2012(12):132-133.
关键词：汽轮机；检修；原因分析
中图分类号：TK26 文献标识码：A
1 汽轮机概述
1.1 汽缸隔板、喷嘴清洗打磨检查有无损伤；清扫汽缸、隔板、隔板套、测量上下汽缸结合面间隙及水平。高、低端部轴封、隔板轴封检查检修，测量调整间隙，超差情况下进行调整更换。
1.2 检查主轴椭圆度、弯曲度及叶轮飘偏度和晃度、测量调整各部间隙。检查轴瓦、油挡磨损情况复测紧力间隙，超标时调整或更换，转子找正，轴瓦测温元件拆装更换，仪表一次探头调整更换。
1.3 检查轴瓦、油挡磨损情况复测紧力间隙，超标时调整或更换，转子找正，轴瓦测温元件拆装更换，仪表一次探头调整更换。配合汽轮机、发电机转子返厂检修，转子拆装、转子飘偏、晃度检查，转子检修安装，动静间隙、镗孔复测调整。
1.4 凝汽器140根铜管（约0.5吨）更换心及凝汽器铜管清洗、真空系统严密性检查检修。配合调速器返厂调试，现场拆装清洗。盘车装置检查、检修。
1.5 汽轮机滑销系统检查，台板检修研磨，接触检查检修。主油泵测量检修，油系统检修，回油管道酸洗钝化吹扫，油系统滤油循环。
1.6 发电机气隙检查调整。励磁机气隙检查调整。
2 气机检修标准
2.1 调速系统：调速系统升降负荷平稳，调速迟缓率≤0.5%，接带负荷平稳，空负荷转速摆动≤15rpm，并网后负荷波动≤400KW。保安系统各保护装置动作灵敏可靠，保护整定值符合制造厂要求。
2.2 机组各检修数据符合制造厂要求，控制在标准范围内。油系统无渗漏，油质冲洗循环清洗，洁净度标准NAS8级，油系统检修按照《电力建设施工及验收规范》进行。
2.3 机组滑销系统膨胀自如无卡涩现象，机组振动临界转速控制在≤0.01mm，额定转速≤0.03mm，正常运行水平垂直最大振动≤0.05mm，轴向最大振动≤0.03mm。
2.4 机组满负荷纯凝运行汽耗≤4.8kg/KW·h。
2.5 滑销系统、通流部分、汽封、转向导叶环、隔板、轴承、保安装置及传感器、找中心等详细安装数据见《15MW凝汽式汽轮机安装使用说明书》。
3 主要工机具及劳动力计划
3.1 主要量具：框式水平仪、合相水平仪、条式水平仪、游标卡尺、楔形塞尺、百分表、磁力表座、内径千分尺、塞尺等。
3.2 主要工具：转子起吊扁担、转子支撑架、高中低压转子起吊钢丝绳、轴承及上轴封起吊架、轴承翻瓦工具、液压千斤顶、对轮螺丝拆卸工具、热紧螺栓电加热器等。
3.3 劳动力计划：班长2人、作业工10人、起重工4人、技术员2人、电工2人。
4 编制依据
《机械设备安装施工及验收通用规定》（GB50231-98）、《电站汽轮机维护检修规程》（SHS08001-92）、《电力建设安全工作规程》DL5009.1-2002、《火电施工质量检验及评定标准（汽机篇）》1998年版、《电力建设施工及验收技术规范（汽轮机组篇）》DL 5011-92、汽轮机产品合格证明书及随机文件。
5 施工前准备
5.1 熟悉制造厂设备图及制造厂检修技术要求，熟悉汽轮机汽机设备检修规程。
5.2 针对设备的运行情况，存在的缺陷，结合安装时情况进行现场查对，依据查对结果及检修计划确定检修的重点项目。
5.3 落实材料、备品、备件、专用工具等物资的准备工作。
5.4 准备好技术记录表格以及确定应测绘和检验的备品备件、图纸资料。
5.5 低压内外上缸及低压转子的起吊方案参照检修维护手册上甲方提供的起吊方案实施；其使用的专用工具、起吊索具如钢丝绳、起吊扁担、转子支撑架、卡环、吊环等施工机具应进行认真清理检查，落实到位，并检验合格。
6 施工步骤及方法
6.1 机组断电、停气、倒空等工艺处理完毕，具备检修条件，办理安全作业证后，安全施工。拆卸与检修相关的全部管线并封好管口，要小心拆卸，不得损坏或弯曲。
6.2 复测机组同轴度，拆卸汽缸螺栓时应使用专用工具，插入导线管，用专用吊装工具（准备工作应作吊力实验）将上缸吊出。复测止推瓦、汽封、喷嘴和动叶片间隙，拆卸上半轴承箱，检查径向瓦和推力瓦，并检查间隙。
6.3 检查各瓦块的工作面的接触与磨损是否均匀，检查轴承合金表面有无过分磨损、电腐蚀、龟裂纹、夹渣、气孔、剥落等缺陷。用专用工具，水平吊出转子。检查隔板和汽缸之间的轴向间隙，及隔板支撑销钉情况。拆卸隔板，检查隔板迷宫，挂耳螺钉定位键等。检查隔板、喷嘴的腐蚀、磨损、冲刷、裂纹情况，必要时更换，如无损伤，用手工将通流部分的零件清理干净。
6.4 把下缸与冷凝器用汽割打开（此时，应将冷凝器汽室注水，直至铜管上面，防止飞溅，破坏铜管）。把下缸水平吊出，在维修场地铺满枕木，用天车把下缸180°翻转，用平板对研下缸支架与座架，使台板与座架之间0.05mm塞尺不入，接触面达到每平方厘米2-3点，且不得有沟痕。
6.5 冷凝器更换铜管，先用四台十六吨千斤顶将其固定，打开水室检查门，向汽室注水，观测两端的管板面，如发现有漏水，做好记号，放去汽室的水，把有问题的铜管给予更换，胀管时切忌不要欠胀，也不可过胀。更换完毕后，向汽室注水，观测24小时，无渗漏为合格，向水室灌水、打压，为三公斤，检查门的螺栓人孔有无渗漏。
6.6 滑销台板结合面，机组长期运行后，滑销和销槽表面，可能发生部分锈蚀或机构，高温部位的滑销，表面还可能产生氧化层，这些因素，使滑销间隙减少甚至消失。汽缸膨胀不畅，而引发机组振动。拆卸滑销去除表面锈垢、磨痕、毛刺、打磨光洁，检查其与销槽的接触面积（大于总面积的80%），调整配合面间隙，间隙过小可刮研或磨削相应表面，间隙过大时必须更换，用二硫化钼粉擦拭配合表面，直至发出乌黑亮光，装配并作记录。间隙值应符合标准，且两端同侧的间隙方向一致，误差不超过0.02mm。
6.7 发电机抽转子工作应按制造厂推荐的方法并使用制造厂供给的专用工具进行。
6.8 放下汽缸，按着安装顺序以及随机资料的要求安装。机组对中要求：径向0.04，轴向0.03，且要求上开口0-0.02。
6.9 汽缸水平面及大盖结合面的密封涂料，应在上缸接近下缸时涂抹，此时上缸支垫好，确保安全，涂料厚度应均匀，约为0.5mm-1mm，密封胶必须耐高温400℃以上。
关键词：进口汽轮机自流性材料浇注技术
中图分类号：TK26文献标识码： A
引言
汽轮机底板自流性材料浇注的技术是其中一项十分重要的技术，由于汽轮机底板离混凝土的汽机平台的间隙往往只有十几厘米或更少，一旦浇注质量有问题需要打掉重浇的话，将会是十分麻烦的事情，因为风镐以及一般性破除工具很难伸入到汽轮机底板的下面对已硬结的自流性材料进行破除，所以一旦发生空鼓等质量问题，将造成项目工期以月计的拖延和对项目造成巨大的损失。
自流性材料浇注前须完成的工作
2.1 检查汽轮机底板平台的准确性
①、检查汽轮机底板平台的长、宽、高尺寸
②、检查混凝土表面的情况，包括硬度和洁净度等
③、确认汽轮机的安装方式是哪一种（如下图）
④、确认地脚螺丝的位置和尺寸是否正确
⑤、确认汽轮机安装的基准线、中心线、管道预留位置、发电机出线位置等是否正确
⑥、整体是否具备浇注条件，包括附属的设备和预先准备工作
汽轮机底板平台混凝土面要清理彻底，浮浆和松动的颗粒必须从混凝土表面清理干净，我们现场具体工作步骤如下：
①、有凿子将砼表面浮浆凿去，使砼骨料暴露
②、用钢刷除去细小浮浆
③、用高压水枪进行冲洗（去浮浆、保持浇注前湿润）
④、直至砼表面达到强度要求≧1.5N/mm2
2.2浇筑调整螺丝并调整汽轮机至水平
国内汽轮机厂采用垫铁来调整汽轮机的水平，进口机组多采用“调整螺丝”来调整汽轮机的水平高度。
2.3 调整高度，确保汽轮机和发电机的轴中心线在规定的水平线上。
2.4汽轮机地脚螺丝手动拧紧，使之保持垂直于水平，但不要进行最终的预张拉。
自流性材料的浇筑方法和选择
3.1机器浇筑法
机器浇筑法的即采用泵送浇筑法，其优点是效率高，节省时间节省劳动力，一般只需2-3人即可完成整个汽轮机底板的浇筑，其缺点是必须要有专业的泵送机器，如下图：
3.2高差浇筑法
高差浇筑法，由于自重产生压力导致自流性材料从高处流向低处，即自流性材料从高处流进，低处流出。其优点是在没有泵送机器的情况下，利用自重增加了自流性材料的流动速率，可以缩短施工的时间；其缺点是由于前期要支高入口处模板，还要在出口处设置导流槽，而且施工的材料也会造成一定的浪费，施工的材料和人力投入不小，具体施工方法见下图：
3.3人工分区浇筑法
人工分区浇筑法，由于只是利用自流性材料自身的流动性，由一边向另一边流动，浇筑的速率极慢。对于大型的汽轮机而言，为了确保在凝固前浇筑完成先将整个底板用专用的织物管子进行分割，如下图：
这样由里向外浇筑的顺序是：先A1-2和A3-1，再浇筑A1-1和A3-2，最后浇筑A2-1和A2-2；每块区域浇筑完成可以大致作个检查，杜绝空鼓的产生。我们做的一个项目为了完成一个7200*18000mm的汽轮机底板浇筑连续花了14个小时，其优点是不需要机器，也节省了材料，但是如果气温较高时，为了防止自流性材料在达到规定的液面高度前发生硬化，我们不建议采用这个方法。
自流性材料施工的要点
自流性材料施工的要点是确保空气不跑到自流性材料里面，因为一旦空气跑到里面将无法排出，在底板中间形成空洞。为了确保这一点我们必须做到：
材料必须从一侧倒，使之均从一侧流向另一侧。不能为了加快速度两侧同时倒，一是因为这样中间的空气就无法排出，二是因为中间的流动材料的液面无法看到就无法检验自流性材料是否达到规定的标高。只有一侧倒入时，当另一侧的液面满到规定的高度，我们才可以认为已达规定的标高。
使用织物管注入自流性材料时，最好在上面放一个大一点的漏斗，这样确保自流性材料能连续不断的注入到织物管中，防止断供后织物管中有一段空气。就如同我们医院打点滴一样，不能让盐水瓶空了，不然空气就跑到管子里去了。
在施工前必须计算好所需的自留性材料的数量确保一次性连续浇筑，并根据不同施工方法放至少5~10%的余量，因为在一侧液面达到标高时，另一侧一定是超过标高的，并且要考虑施工中的意外事件诸如：模板开裂等情况的发生。
具体计算公式可以参考以下公式：
V=β*（A*B-a*b）*h+Vb+Vs
B-汽轮机底板的长、宽
a 、b-汽轮机腹部空洞的长、宽
Vb-地脚螺丝孔洞的体积
Vs-施工方案所需的体积，特别针对高差浇筑法
β -不同施工方案所需的余量，泵送法
强度检查
根据自流性材料的硬化特性，在完成施工后24-48小时后，即可进行强度检查，具体步骤如下：
拆除模板敲击表面将部分的溢浆去除目测表面的平整度，检查是否有孔隙、裂缝等
可用回弹实验进一步确认砼强度
结语
本文作者根据实践经验和理论知识，总结了自流性材料的施工技术和方法，希望给相关工程技术人员带来帮助，并对科研人员带来探索性的启发。
参考文献：
关键词：汽轮机，振动，傅里叶变换，小波分析
1.前言
“设备故障诊断（Condition Monitoring andFaults Diagnosis）”是近年来发展起来的一门新兴技术，包含两方面的内容：一是对设备的现场运行状态进行检测；二是在出现故障情况时对故障进行分析与诊断。
汽轮机是电力企业中的关键生产设备，对其开展状态监测与故障诊断工作，保障设备安全可靠的运行，可以取得巨大的经济效益和社会效益。汽轮机的故障诊断技术是借助机械振动、转子动力学等理论深入研究和认识设备的故障机理;运用现代测试技术、测量技术、测量与监视伴随设备运行的振动、噪声、温度、压力、流量等参数；利用信号分析与数据处理技术，对这些参数的模拟或数字信息进行处理；建立动态信息与设备故障之间的联系，运用智能科学技术确定设备的诊断思想；以计算机技术为核心，建立故障监测与诊断的系统。
2．汽轮机振动分类
转子及轴系的振动是造成汽轮发电机组振动故障的主要原因。轴和轴系在机组内作旋转运动，其常见故障有不平衡、弯曲、油膜涡动、不对中以及由此而产生的变形碰摩等。。以下就各种情况的振动特征作简要分析。。[1]
2.1不平衡轴的不平衡一般有:静不平衡、双面不平衡，动不平衡和动静不平衡4种。在轴系存在静不平衡的情况下，它是一个截面的不平衡，轴旋转时产生一个不平衡力矩M，并呈周期性变化，形成一阶转频的振动。
其他三种不平衡状态是多个截面的不平衡，每一个截面的不平衡所激发的横向振动与静不平衡是一样的，只是各截面上振动相位和幅值大小有差异，其特征频率仍然是。
不平衡故障特征：振动的时域波形为正弦波；频谱图中能量集中于基频；当转子角速度< (固有频率)时，振幅随的增大而增大;当>时，增大时振幅趋于一个较小的稳定值；当接近时发生共振，振幅具有最大峰值；当工作转速一定时，相位稳定；转子的轴心轨迹为椭圆；转子的进动特征为同步正进动；振动的强烈程度对工作转速的变化很敏感。
2.2轴弯曲轴和轴系安装不良、热变形和自重都会引起轴的弯曲。轴的弯曲实质上是轴的不平衡的又一种表现。在轴旋转时这种不平衡会导致一阶转频的横向振动，同时还会产生一阶转频的轴向振动和二阶转频2的横向振动。
轴弯曲的故障特征：特征频率为1X，常伴频率为2X；振动特性稳定，振动方向为径向、轴向；相位特征稳定；轴心轨迹为椭圆；进动方向为同步正进动；振幅随转速变化较为明显，随负荷变化不明显。。
2.3轴不对中与连轴节的故障轴系安装中轴有弯曲并存在较大间隙等都会导致轴系不对中，从而在旋转时产生振动，使联轴节处于不正常工作状态。轴系不对中分为轴线平行且偏离一段距离、两轴线交叉和两轴线交错等几种形式。
轴系不对中在运转过程中产生振动不对中会激发出一阶转频. 的轴向振动，同时会产生二阶转频2的横向振动。
二阶转频2横向振动和一阶转频的轴向振动是不对中故障状态的特征。如果二阶转频横向振动的振幅是一阶转频横向振动的振幅的30%-75%时，则此不对中度(即不同轴度)联轴节还可承受；若达到75%-150% 时，则联轴节会产生故障；若超过150% 时，则会使联轴节产生严重故障，加速磨损以至不能使用。
轴不对中故障特征：特征频率2X，常伴频率1X、 3X；振动特性稳定，振动方向为径向、轴向；相位特征较稳定；轴心轨迹为双环椭圆；进动方向为正进动；振幅随转速、负荷变化都较为明显。
其他故障还有碰摩和油膜涡动[2]等。
3.振动信号分析
在振动信号分析中，通常采用的是傅立叶变换，虽然傅立叶变换能较好地刻划信号的频域特性，但几乎不提供信号在时域上的任何信息。这样我们在信号分析中面临如下一对基本矛盾:时域与频域的局部化矛盾。即我们若想在时域上得到信号足够精确的信息，就得不到信号在频域上的信息，反之亦然。
从原则上讲，凡传统使用傅立叶分析的地方，都可采用小波分析，小波分析优于傅立叶分析的地方是，采用小波包技术后，它在时域和频域同时具有良好的局部化性质，而且由于对高频成分采用逐渐精细的时域和空域取样步长，从而可以聚焦到对象的任意细节，故小波变换符合高频信号的分辨率较高的要求，而且小波变换适当离散化后能构成标准正交系，这无论是在理论上，还是在应用上都是极其有用的。小波分析克服了傅立叶变换不适用于非平稳信号分析、不能同时进行时间一频率局域性分析等缺点，代表了信号分析发展的一个新阶段。[3]
小波分析是傅立叶分析思想上的发展和延拓。二者是相辅相成的，但有以下不同：
(1) 傅立叶变换的实质是把能量有限信号分解到以{}上;小波变换的实质是把能量有限信号分解到以 (j=1,2,…，J)和所构成的空间上。
(2) 傅立叶变换的基函数为三角函数，具有唯一性；Wavelet变换的小波函数具有多样性。
(3)在频率分析中，傅立叶变换具有较好的局部化能力，特别是对于那些频率成分较简单的确定信号，傅立叶变换很容易把信号表示成各频率成分的叠加;但在时域中，它没有局部化能力。
4.结论 汽轮机振动是影响机组安全运行的一个重要指标。产生振动的原因是多种多样的，不同的原因有不同的振动特征。小波变换是近年来兴起的信号分析手段。在数学领域，它被认为是现代付立叶分析的重大突破。小波变换优于付立叶变换的地方在于它在时域和领域同时具有良好的局部化性质，可以聚焦到信号的任意细节。因此，在汽轮机振动信号的处理中，比傅里叶变换更加有效。
参考文献
[1] 冯志鹏，宋希庚，薛冬新等.旋转机械故障诊断理论与技术进展综述.振动与冲击，2001,Vol. 20No. 4: 36-39
[2]陈进 机械设备振动监测与故障诊断[M].上海交通大学出版社，1999.71-74.
[3]刘贵忠等.小波分析及应用.西安电子科技大学出版社，1995
关键词：汽轮机；故障诊断技术；现状；发展和展望
近年来，我国的工业生产呈现出日新月异的发展态势，对于工业设备的要求也日益提高，不再局限于满足工业生产基本需求，而是需要设备具有更高的安全性和可靠性，并且便于维修，适用性强。由于汽轮机的故障率较高，结构复杂，危害较大，因此要求更为先进和可靠的故障诊断技术与之相适应。汽轮机的故障诊断技术也不断地发展起来，然而在其发展的过程中存在着一些问题，影响汽轮机故障检测的准确性和可靠性，因此非常有必要对故障诊断技术展开研究，解决当前存在的一些问题，以使其能够满足现代化生产的需求，确保汽轮机的使用安全和运行可靠。
1 汽轮机故障诊断技术的发展
1.1 信号的采集与分析
汽轮机的工作环境比较复杂，因此可靠的故障诊断技术就显得尤为重要，传感器是故障诊断系统中的重要元件，对于传感器的可靠性要求也相对较高。目前，对于传感器的研究已经进入了一个新阶段，向提高可靠性的方向发展，新型传感器的研究和开发成为业内人士普遍关注的焦点。传感器故障诊断的性能，也是一个重要的研究方向，采用信息实现诊断融合，以达到降低漏诊率和减少诊断失误的目的。传感器故障诊断技术的应用并不广泛，其硬件的缺点较为明显。为提高传感器的可靠性，可以通过提高融合技术和传感器信号的可靠性来实现。对于振动信号的分析和处理是信号分析处理的主要内容，而快速傅里叶变换则是在汽轮机故障诊断系统中较为常用的方法。然而，傅里叶变换也有一定的适用条件，即要求信号较为平稳，而现实中平稳的信号却不多，一般都是非线性的，因此为提高信号分析和处理的精度和准确度，可以采取图形辨识的方法。
1.2 故障的机理和诊断
在分析汽轮机的故障时，不能停留在故障的表面，而是应该深入研究故障产生的原因，究其本质，即针对故障机理的研究。通过分析汽轮机故障的机理，可以更加深入地了解和掌握故障。作为一项基础的技术，故障机理分析对于快速准确地找出故障起到了十分重要的作用，其分析的范围主要是故障的类型、故障发生的规律和特征。逻辑、统计和对比是汽轮机故障诊断中通常采用的几个主要方式。专家系统、模式识别、模糊诊断以及人工神经网络，则是故障诊断中采取的主要策略。
2 目前汽轮机故障诊断系统中存在的问题
2.1 检测方式问题
目前所采用的汽轮机故障诊断技术和故障检测手段较为落后，无法适应现代化故障诊断的需求，并且在一定程度上对汽轮机故障诊断技术的发展造成了影响。推理算法是目前故障诊断技术所采用的主要方法，应用也较为广泛，然而却存在一定的缺点，在故障征兆的获取方面始终停滞不前。
2.2 材料性能诊断较差
汽轮机的性能和所使用的材料是汽轮机的重要参数，也是很重要的一项检测内容，并且具有评估汽轮机使用寿命的重要作用。然而，就目前来看，对于材料性能的诊断还有待进一步改进和完善，这就导致故障诊断系统存在一些弊端，不利于故障诊断技术的发展。
2.3 复杂故障的机理
针对故障机理的研究是进行故障诊断的第一步，对于接下来的诊断工作具有重要的指导意义。如果故障机理判断失误，就会耽误故障维修的时间，并引发各类问题。然而汽轮机本身是十分复杂的设备，其产生故障的原因也是多种多样，如果不能深入了解故障机理，就很难对故障进行详细彻底的分析，为汽轮机故障诊断工作带来难度。
2.4 人工智能的应用
人工智能是近年来逐渐发展起来的一项技术，并且获得了广泛的应用，在对汽轮机进行故障诊断的过程中应用人工智能系统，可以解决一些传统诊断系统无法解决的问题，其诊断的效果也较为出色。然而人工智能系统在应用的过程中也存在一些问题，需要加以优化和改进。随着科技的发展，人工智能技术必将日益完善，从而更加适用于汽轮机的故障诊断，并使诊断技术上升到一个崭新的高度。
3 汽轮机故障诊断技术的发展前景和趋势
3.1 全方位的检测技术
针对汽轮机及其系统各类故障的各种新检测技术将是一个主要的研究方向，会出现许多重要成果。
3.2 故障机理的深入研究
故障机理的研究将集中在对渐发故障定量表征的研究上，研究判断整个系统故障状态的指标体系及其判断阈值将是另一个重要方向。
3.3 知识表达、获取和系统自学习
知识的表达、获取和学习一直是诊断系统研究的热点，但并未取得重大突破，它仍将是继续研究的热点。
3.4 综合诊断
汽轮机故障诊断，将从以振动诊断为主向考虑热影响诊断、性能诊断、逻辑顺序诊断、油液诊断、温度诊断等的综合诊断发展，更符合汽轮机的特点和实际。
3.5 诊断与仿真技术的结合
诊断与仿真技术的结合将主要表现在，通过故障仿真辨识汽轮机故障、通过系统仿真为诊断专家系统提供知识规则和学习样本、通过逻辑仿真对系统中部件故障进行诊断。
3.6 信息融合
汽轮机信息融合诊断将重点在征兆级和决策级展开研究，目的是要通过不同的信息源准确描述汽轮机的真实状态和整体状态。
3.7 从诊断向汽轮机设备现代化管理发展
设备计算机化管理系统、维修管理、预知维修决策将是未来一段时期内汽轮机故障诊断技术研究的重心。为推动诊断技术的发展，获得最大的经济效益，应采用现代化的管理方式，对汽轮机设备进行科学有效的管理。当前研究的重点主要是基于状态的维修以及预知维修，对于提高经济效益起到非常重要的作用，同时产生的社会效益也将是非常巨大的。
4 结束语
时代的发展、科技的进步赋予了工业生产新的活力，汽轮机也在发展中日益完善，获得了广泛的应用和积极的推广。在工业生产中，汽轮机作为重要的机械设备而存在，其作用和带来的经济效益不言而喻。针对汽轮机的研究越来越受到人们的重视，而研究中较为重要的一个方面就是对于汽轮机故障诊断技术的研究。这项研究对于汽轮机运行的稳定性和安全性无疑是非常重要的。随着科技的进步，汽轮机的结构必然会越来越复杂，功能越来越多，对于汽轮机性能的要求也会逐渐提高，故障诊断技术不仅有助于更好地使用和维护汽轮机，更可以通过该项技术的研究，分析汽轮机发生故障的主要机理，并根据故障机理，对汽轮机的结构和设计加以改进和优化，从而推动汽轮机技术的发展。
参考文献
[1]刘峻华，黄树红，陆继东.汽轮机故障诊断技术的发展与展望[J].汽轮机技术，2000（1）.
[2]刘峻华，黄树红，陆继东.汽轮机故障诊断技术的发展与展望[J].动力工程，2001（2）.
[3]潘杰，张旭耀.浅析汽轮机故障诊断技术的发展[J].科技展望，2015（20）.
[4]程广荣.火电技术汽机汽轮机故障诊断技术的发展与展望[J].科学之友，2011（18）.
关键词：超超临界汽轮机关键技术
引言
目前，超临界机组在国内得到较快的发展，超超临界机组在国内也已开始建设，超超临界机组的蒸汽初参数较超临界机组有大幅度提高，随着蒸汽初参数的提高，超超临界汽轮机在许多关键技术的可靠性上存在诸多难题，邹县电厂已竣工投产的超超临界百万千瓦机组在超超临界汽轮机关键技术的设计上采用了许多先进的措施，有效解决了这些可靠性问题。
超超临界汽轮机的参数特征
超超临界汽轮机（supercritical steam turbine）有明确的物理意义，由工程热力学中水蒸汽性质图表知道：水的临界点参数为：临界压力Pc＝22.129Mpa，临界温度Tc＝374.15℃，临界焓Hc=2095.2 kJ/kg，临界熵Sc=4.4237 kJ/(kg.K)，临界比容νc＝0.003147m³/kg。当水的压力P＜Pc时，水在定压下加热变为蒸汽的汽化阶段，呈现湿饱和蒸汽状态，汽化过程处于水与蒸汽两项共存的状态。当水的压力P＝Pc，水的汽化阶段缩为一点（临界点），即汽化在一瞬间完成；水在Pc下定压加热到Tc时就立即全部汽化，无水与蒸汽两相共存的汽化过程，但有相变点（Pc, Tc）。当水的压力P＞Pc时，水在定压下加热逐渐变为过热蒸汽，无汽化过程，无相变点。工程上，把主蒸汽压力Po＜Pc的汽轮机称为亚临界汽轮机，把Po＞Pc的汽轮机称为超临界汽轮机。
在过去几年，超超临界汽轮机（Ultra supercritical steam turbine）与超临界汽轮机的蒸汽参数划分尚未有统一看法，有些学者把蒸汽参数为超临界压力与蒸汽温度大于或等于593℃称为超超临界汽轮机，蒸汽温度593℃可以看作是主蒸汽温度，也可以看作是再热蒸汽温度；有些学者把主蒸汽压力大于27.5 Mpa且温度大于580℃称为超超临界汽轮机。目前，超超临界汽轮机的参数已基本确定并得到广泛的接受和认可，即在传统的超临界蒸汽参数24.2Mpa/538℃/538℃的基础上，通过提高主蒸汽温度、再热蒸汽温度或主蒸汽压力来改善热效率的汽轮机即为超超临界汽轮机，通过超超临界汽轮机的定义可以知道提高蒸汽参数的方法有两种：一种是提高主蒸汽温度和再热蒸汽温度以提高蒸汽热效率；一种是提高蒸汽的初压力以提高蒸汽热效率。
超超临界汽轮机的关键技术
与传统的亚临界汽轮机蒸汽参数16.7/538℃/538℃相比，超超临界汽轮机的主蒸汽压力、主蒸汽温度大幅度升高，再热蒸汽压力和再热蒸汽温度也有明显升高。但是就其蒸汽参数而言，超超临界汽轮机在可靠性等方面也面临着许多技术问题：
随着蒸汽温度的升高，超超临界汽轮机存在以下可靠性问题：
材料力学性能和许用应力下降，超超临界汽轮机的承压部件和传动部件的强度降低，需要开发和采用新材料，采用可靠的蒸汽冷却技术。
超超临界机组选用的是直流锅炉，直流锅炉没有汽包，不能进行排污，给水中的盐和锅炉过热器、再热器管子内剥离的氧化垢微型固体粒子进入汽轮机，对汽轮机的高压部分造成固体颗粒侵蚀，对汽轮机的低压部分易造成应力腐蚀和腐蚀疲劳。需对调节级和中压第一级叶片的固体颗粒侵蚀采取一定措施，末级叶片需要采用耐腐蚀抗疲劳材料，低压转子需要采用防应力腐蚀结构。
超超临界汽轮机另一个与高温有关的严重问题是工作应力下产生蠕变变形以及启停与负荷快速变化过程中过大的热应力产生热疲劳（低周疲劳）。超超临界汽轮机的绝大部分高温部件工作温度是不均匀的和变化的，厚截面部件如转子、汽缸、喷嘴室等在启停的过程中或在负荷快速变化的过程中要承受很大的温度梯度，由此而产生的热应力会接近甚至会超过材料的屈服极限，严重影响这些部件的使用寿命。这就需要采用新材料和新结构，进行材料革命。
随着蒸汽压力的升高，超超临界汽轮机存在以下可靠性问题：
汽缸、喷嘴室、导汽管等承压部件应力增大，面临严峻的强度和寿命问题，也需要采用新材料和新结构，进行材料革命。
主蒸汽的密度高、比容小，高压转子的偏心、间隙不对称等产生蒸汽力，汽流激振容易引起轴系失稳，需要开展汽流激振对轴系稳定性的研究。
汽轮机的各级间压差和轴封的压差也有增大，隔板汽封、围带汽封、轴封等部件的蒸汽泄漏量增大，需采用新的汽封结构。
综上所述，随着蒸汽参数的提高，材料开发与工艺、固体颗粒侵蚀、材料强度问题、汽流激振、蒸汽冷却技术、通流部分优化等技术已成为超超临界汽轮机国产化的关键技术。
邹县电厂超超临界汽轮机关键技术探讨
邹县电厂已竣工投产的1000MW超超临界机组是引进日立技术的机组，汽轮机为冲动式、超超临界、中间再热、单轴、双背压、四缸四排汽。型号TC4F-43，主蒸汽温度600℃，主蒸汽压力25.0MPa，再热蒸汽温度600℃，再热蒸汽压力4.45MPa。在以上可靠性问题上该机组采取了许多措施，值得在国内借鉴和吸收：
(1) 为了使外缸材料可沿用亚临界传统的Cr-Mo-V铸钢，汽轮机的高压缸与中压缸采用双层缸结构。下半进汽部分结构特殊设计，使主蒸汽、再热蒸汽不通过外缸缸体，直接进入内缸进汽室。主蒸汽和再热蒸汽依次经过进汽导管、喷嘴组或进汽室即直接进入汽轮机通流部分，而与外缸不直接接触。与内缸接触也被推迟到喷嘴组之后，温度已下降到570℃以下。而在主汽导管和再热汽导管上靠近外缸处有一小口，引入一小股冷却蒸汽，流经外缸与导汽管之间及外缸与内缸之间形成的狭小间隙，对外缸内壁进行隔离与冷却。冷却蒸汽来自高压1段回热抽汽和再热蒸汽的混合汽，温度不高于400℃。
（2）汽轮机中压转子为双流对称结构，比高压转子粗、第一级焓降比高压第一级焓降小，因此中压转子承受的应力水平与最高温度都比高压转子高。为了防止中压转子老化弯曲，提高热疲劳强度及减轻热应力，采用了蒸汽冷却结构。冷却蒸汽来自高压1段回热抽汽和再热蒸汽的混合汽，温度不高于400℃，通过专用管道从中压缸上缸正中部经中压外缸与内缸，正对着中压转子中部温度最高区段流入，再经过正反第一、二级轮缘叶根处的导流孔，达到冷却中压转子高温段表面的目的，同时也明显地降低了第一级叶片槽底的热应力。
(3) 对于蒸汽中的固体颗粒对转子叶片的侵蚀，该机组除了对转子叶片的设计上采用高强度、耐腐蚀的材料外，对于给水及蒸汽的品质上也提出了较超临界机组更高的要求，具体给水及蒸汽的品质的要求值这里就不再叙述。对于这种品质要求，需要在机组启动时对锅炉省煤器、水冷壁管、汽水分离器、储水罐进行反复的冷热态冲洗，直至给水及蒸汽的品质达到要求。
（4）汽轮机通流部分由46个结构级组成，采用冲动级设计，其中高压部分有2×1＋8级（含2个调节级8个冲动级），中压部分为2×6级，两个双流低压缸共2×2×6级。由于本机组要求带基本负荷并有40％～100％的负荷调峰运行能力，故采用了43″(1,092.2mm)末级长叶片。
由于汽缸的热变形，转子的上下方向移动量比左右方向的移动量大，造成汽封齿上下方向磨损较大，这不仅增加了轴振动，还增加了热损失，日立设计的椭圆形汽封块有效的降低了轴振动和热损失。
高、中、低压缸除第一级外的所有隔板汽封和部分轴封采用了保护齿汽封，该汽封进、出汽边各有一个保护齿，保护齿为16％～18%Cr合金材料，磨擦系数很低，比其它的汽封齿高出0.13mm，这种汽封结构在运行中有效的保护了转子并大大的降低了隔板汽封、围带汽封、轴封等部件的蒸汽泄漏量，提高了热效率。
（5）高压内缸、喷嘴室、中压内缸、导汽管以及高、中压主汽阀日立公司提供了性能优越的12Cr钢铸件，高、中压转子则采用12Cr钢铸锻件，这种材料性能要远远强于传统的P91材料，并采用了有效的热处理方法及保证铸件质量的检验手段，从而保证了高温材料的可靠性。
（6）在高温长时间运转时，转子将发生弯曲，有时会引起强烈的振动。由于转子圆周的材料特性并不完全相同，所以导致转子圆周方向上的不均衡的蠕变伸长。而该机组通过从铸锭到转子最终成形的各个阶段对转子的整个圆周进行的热处理就完善的解决了这个问题。
（7）为了防止水分对转子末级叶片的腐蚀，在汽缸的内部设计了水分分离的脉动流出的结构，有效防止了水分对末级叶片的腐蚀。
（8）日立公司及东汽厂对汽轮机汽封的汽流力特性作了详细的计算分析，研究了机组负荷、轴封段倾斜度、轴封平均径向间隙、轴封齿高等对轴封间隙激振的影响，并应用轴系稳定性分析程序对其稳定性作了分析，准确评价了汽流激振对轴系稳定性的影响，已经投产运行的邹县电厂＃7机组在运行阶段的轴振最大为64μm已经证明了该类机型的轴系稳定性，这里对分析的过程不再进行叙述。
总结
超超临界火电技术属于高新技术，超超临界火电机组的研制与生产，反映和代表一个国家的工业化水平。随着蒸汽参数的不断提高，超超临界火电机组的热效率不断提高，电厂污染物的排放进一步减少。并随着科学技术的进步和材料技术的发展，超超临界汽轮机的主蒸汽温度达到700℃即将成为现实，发展高效率、高可靠性的超超临界火电机组现已成为国际上先进火电机组的发展趋势。邹县电厂已竣工投产的超超临界百万千瓦机组在超超临界汽轮机关键技术的设计上采用的这些先进的措施，对国内超超临界机组的推广起到了一定借鉴作用。
参考文献： 1.《工程热力学》
关键词：汽轮机凝汽器 循环 优化 监测 技术
中图分类号：TK264.11 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（a）-0034-01
电力机组运行经济性是发电厂日常运行管理的一项重要内容。对于发电厂性能分析与优化，首先需要确定发电机组运行的经济状况并分析经济性降低的各种因素，检查凝汽设备的真空系统是否严密，防止凝结水含氧量升高。同时对真空系统进行状态监测和故障诊断，利用温升和端差来监测凝汽器运行状况。根据已有的修正曲线和凝汽器运行状态监测信息准确确定这些主要参数的应达值，对设备运行状态进行评估，判定其所处的状态，进行显示和记录，对异常状态进行警报和及时的处理，以此来确保机组的安全经济运行。
1 汽轮机的凝汽器
1.1 汽轮机的凝汽器是一个故障频发、复杂多变的设备
随着电机组大容量的应用，为了保证机组在运行中没有出现故障状态，就需要对凝汽器系统性能诊断的研究，对提高机组运行经济性、预测凝汽器的早期故障具有重要的参考价值。在生产过程中，利用变量之间的最佳配伍比例来发挥凝汽器设备作用，可以有效提高热机在能量转换过程中的工作效率。
1.2 凝汽器压力应达值计算及分析
凝汽器的压力是影响机组的安全经济运行的主要因素。凝汽器压力的应达值要保持在运行工况条件下应该达到的最佳值。在运行工况下确定凝汽器压力的应达值，所得到的测量数据可以作为电厂节能分析的参考依据和监视设备故障的辅助手段。由于汽轮机凝汽器冷却面积的不同区域中，汽流速度和冷却水流速的排列形式都不尽相同，所以不同区域内的传热系数也有很大差别，需要选用一种适于计算所需的凝汽器方法。
1.3 汽轮机凝汽器的运行方式对电厂经济性的影响
汽轮机凝汽器的运行方式实质上是研究汽轮机、凝汽器和循环水泵三个子系统的各自运行特性，三者的相互配合的运行方式为最佳运行方式。
2 汽轮机凝汽器故障诊断
2.1 诊断方法
凝汽器的故障诊断是整个电厂设备故障诊断的一个子系统，经过分析发现，很多诊断方法上与电厂实际结合不太紧密，需要与人工智能、神经网络、模糊数学相结合。各种故障只有利用多种方法才能获得用户满意，目前的普遍方法是凭借经验和大量试验来确定，同时还可以利用故障诊断灰色系统方法来研究信息的关系，去揭示未知的诊断信息。
2.2 建立最佳真空模型
由于凝汽器水侧污垢长期存在，对凝汽器运行产生重要影响。因此，重点是通过微增出力试验和循环水泵耗功试验，结合电厂实际运行数据，在实现电厂机组循环水优化的基础上，确定汽轮机运行时的最佳真空模型。这些方法可以较精确地计算汽相流场以及空气浓度、传热系数和热负荷等重要参数的分布，是分析评价汽轮机冷凝器是否合理性的一种有效手段。
2.3 真空系统性能的评定
真空系统中凝汽器是汽轮机真空系统的核心设备，其运行性能对汽轮机组循环热效率有很大的影响，真空系统性能的优劣直接决定凝汽器真空的好坏。凝汽器的耗水量约占电厂总耗水量的43.8%～80%，诸多数据表明，凝汽设备对于火电机组的运行维护是一个至关重要的设备。如果真空系统不严密会影响机组理想焓降，就会造成凝结水含氧量升高，导致机组的腐蚀加速。例如：凝汽器水侧污垢普遍存在，增大了凝汽器传热热阻的阻力，凝汽器端差高于设计值，造成设备在低真空或增加循环水量和循环水泵耗功的情况下运行，减少了电厂的整体经济效益。
2.4 汽轮机冷凝汽器全工况运行检测
计算分析以两个迎风面风速工况，即轴流风机全速运行和半速运行为例。通过观察汽轮机凝汽器凝结蒸汽量的变化曲线，可以看到，随空冷凝汽器进口空气温度升高，相应的汽轮机背压也相应升高。随凝汽器凝结蒸汽量的增加，凝汽器凝结温度和背压也增加，此时机组运行经济性明显下降。因此，在温度较高的季节，要想保证汽轮机安全经济运行，就需要降低凝汽器热负荷，导致机组达不到设计出力。反之，如果汽轮机要在高背压下运行，机组运行的经济性降低。空冷凝汽器性能考核验收实验也是以该性能曲线为依据，按照 VGB-R131Me导则，对汽轮机的空冷凝汽器性能考核验收，当所测得的凝结蒸汽量超过相同气温条件下查得的蒸汽量，就表明空冷凝汽器满足设计要求，反之，表明汽轮机凝汽器性能考核达不到要求。
3 结语
总之，汽轮机冷凝汽器凝与蒸汽量有关，需要掌握汽轮机凝结蒸汽量温度的变化规律，对于进行直接空冷凝汽器全工况运行特性分析有指导意义。
参考文献
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关键词：汽轮机本体运行环节 检修技术
中图分类号：TK269文献标识码： A
一、机组本体设备存在的主要问题
1 检修前
1) 速度级汽封环脱落未安装，影响机组效率。
2)主机4号轴承在运行时轴振偏大在155μm左右。
3)主机9、10号瓦在停机惰走时轴振动大(195μm左右)。
4) 低压末级叶片靠近叶顶部分有较严重水蚀且曾经发生过叶片断裂。
5) 机组低压缸轴封处泄漏严重，影响机组真空严密性。
2、 检修中发现问题
1)高、中压缸喷嘴流道及结合面处被蒸汽冲蚀、损坏。
2)高、中压隔板围带汽封损坏。
3)高、中、低压内缸结合面空缸试扣间隙超标。
4)中压转子弯曲严重超标。
5)低压转子末级叶片顶部冲刷严重。
二、汽机本体缺陷原因分析及处理措施
1、 围带汽封脱落
高压缸调速级处围带汽封脱落未安装，影响机组效率。对此本次大修进行了改进性装复。
汽轮机的调节级围带汽封为弧块镶嵌结构， 叠装于高压内缸上的圆周向燕尾槽内。该型式汽封由于结构上的弱点，致使汽封弧块多次脱落，并对后几级的动静部分造成损伤。因此在上次A级检修中将围带汽封弧块全部拆除，经济损失均较大。
1） 调节级围带汽封脱落原因
阻汽片脱落与该处的结构以及调节级的工作参数有较大的关系。调节级承受的焓降及压降是高压缸最大的一个级别，而该处阻汽片的原设计为阻汽片水平结合面敛缝。汽封片的弧段直径较大，燕尾槽的燕尾角度较小，当汽封弧块或燕尾槽发生塑性变形到一定程度而不能形成约束时，在动叶顶部引起的汽流涡动力较大。在较大的涡动力下会引起汽封弧段的振动，产生疲劳断裂，以致弧块在汽流力作用下脱落。
另外，汽封弧块和相对应的内缸间在机组启、停时出现温度差;或汽封弧块材料和汽缸材料的热膨胀系数不一样，前者大于后者;或动静部分摩擦时，汽封弧块的温度急骤升高等原因之一或综合影响，温度应力使汽封弧块或汽缸的燕尾槽部位产生塑性变形。
2 ）改进措施及施工工艺
(1)将燕尾槽改为T形槽。在调节级叶顶的内缸(或隔板套)内加工出T形槽，在T形槽内装入汽封片、填片和锁紧片。最后将锁紧片弯下并锁紧。此结构设计可靠，不会引起汽封片的窜动。
(2)焊补内缸上的原围带汽封燕尾槽。以采用和汽缸材料牌号相同或相近的焊条进行热焊为宜，而且由于焊接所引起的残余变形应在允许范围内。
(3)在焊补后内缸上的原燕尾槽部位加工出T形槽，用以固定改进后的围带汽封弧块。用作汽封弧块材料的热膨胀系数应小于高压内缸的热膨胀系数。
(4)装配6片1Cr13铁素体汽封片。这种材料在淬火后也不致硬化，因而即使在动静部分摩擦时既不会在叶片围带上磨出沟槽，也不会使汽封块过热膨胀。
(5)镶入新的汽封片装配牢固并进行锁紧。留足够汽封片径向的调整余量。在检修现场组装后调整阻汽片间隙合格。
(6)修后效果:将速度级围带汽封装复后，对减少调节级叶顶处的漏汽损失，提高调节级效率及提高整个高压缸的效率极为有利。高压速度级围带汽封装复后，在600 MW负荷时调节级后温度较修前下降了7°C。
三、汽轮机发电机组的运行情况
该汽轮机属于凝汽单抽汽式汽轮机，该机组包括汽轮机、发电机以及励磁机三个转子。各个转子都采用绞支孔螺栓来进行连接，各个转子都采用两对双列轴承进行支撑。其中，第一支撑轴承位于汽轮机的进汽侧；第二支撑轴承位于汽轮机的排汽侧；第三支撑轴承位于发电机机组的始端；销轴轴承座位于发电机的末端；第五支撑轴承位于励磁机组的末端。该机组从投入生产以来一直存在着振动偏高的问题，之前机组的振动报警值设置为75μm，停机值设置为120μm。但是由于振动情况处于不正常的范围之内，经常导致机组报警、停车，因此需要对报警值和停车值进行调校。当前的报警值为120μm，停车值为160μm。调整之后，虽然汽轮机工作正常，但是这种调整没有任何的理论依据，属于一种比较盲目的调整方式，且调整之后并没有从本质上减小汽轮机的振动，使得机组存在着较大的安全隐患。因此，有必要对该汽轮机的工作状态进行监测和分析，通过振动测试以及频谱分析等方法，找到导致振动的根本原因，提出针对性的改进策略。
1、 汽轮机组振动频谱分析结果
在现场对各个测试单的振动情况进行测试，并采用频谱分析之后，发现如下问题：
其一，汽轮机组的整体振动会随着选择的振动标准而出现一定的矛盾，从使用的标准来看，采用IS03954的振动标准能够更加合理的来描述振动情况。且这种振动标准能很好的与现场测试条件吻合。在采用IS03945标准之后，发现该机组的整体振动情况尚处于一个良好的稳定状态，只是局部测速点的振动值偏高，但是还尚处于ISO3954标准的控制范围之内。
其二，机组当前存在的位移振动超标问题并非一定能够真实的反映出机组的真实振动情况，可能是由于各种虚假的信号而导致的。通常，在采用电涡流位移传感器对振动进行测量时，存在的虚假信号主要包括：
1）与测试点位置相对应的转子轴的周径上可能存在一定的椭圆度；2）与测试点位置相对应的转子轴的表面受到了非均匀的磁化作用；3）测试点设置的位移传感器固定不牢固。这时，由于位移传感器是设置在机组壳体上的，而机壳在工作过程中也存在振动，随着测试时间的延长可能导致传感器出现松动。或者是由于与传感器相连的导线出现松动，随着旋转轴随着时间发生的一系列振动，会出现随着实践间隔而变化的脉冲信号。该信号将与正常的振动信号叠加在一起，使得振动幅值增加，造成振动幅值超标的错误现象；4）从对各个测试点的振动进行频谱分析，可以发现导致机组振动的各主要激振频率包括：50Hz、100Hz、150Hz以及350Hz。其中，最主要的激励频率是50Hz导致的基频振动。
从机组的整体振动情况来看，当前机组尚处于正常运行的状态，不必对之进行检修，但是需要进行实时监测。
2、 汽轮机组振动原因及控制策略
1） 转子不平衡导致的振动
由于转子质量存在偏心，当转子转动一周时，将使得转子受到周期性的由于不平衡质量而带来的离心惯性力的激励。该周期性的冲击将导致转子产生一种异常的强迫振动，其振动频率即为转子的转动频率。在进行频谱分析的过程中，将会发现其中存在一倍频振动的成分，具体表现为：
其一，当转子为刚性时，由于质量不平衡而导致的离心力将和转子转速的平方成正比。当在轴承座上设置测试点时，还会发现振动会随着转子转速的增加而迅速增大，当这时并不一定与转速的平方成正比，这时主要表现的是一种非线性关系。其二，在转子的临界转速附近，振动幅值会出现一个与临界转速相差1800的最高点。
2） 热不平衡导致的振动
从现场的振动数据来看，基频振动是导致机制振动的主要振动。而导致径向基频振动的主要原因是转子的热弯曲以及质量不平衡。为了能够有效的区别基频振动到底是由质量不平衡造成的还是由热弯曲(热不平衡)而导致的。可以将机组的发电功率降低，在两种不同的工况下进行振动情况的分析与对比进行诊断。
3）转子质量不平衡导致的振动
导致质量不平衡的主要原因包括：其一，由于结构设计缺陷儿导致结合尺寸存在偏差，结构不同心、旋转中心与几何中心相分离；其二，加工安装过程中存在误差；其三，制造转子的材料存在不均匀的问题；其四，转子在投入生产前就存在初始弯曲；其五，汽轮机的工作介质中的杂质在转子上不均匀的分布和沉积；其六，转子上的零部件出现松动、脱落等问题；其七，在使用的过中，由于受到腐蚀、磨损或者是损坏而导致质量不平衡。
从上面的原因来看，除了第二种情况需要在安装过程中予以注意之外，其他问题在运行现场是难以克服的。其中，转子存在初始弯曲的问题主要和转子的运输以及储存等情况相关，在实际的工程中应该加以考虑。根据汽轮机的现场运行情况来看，第五种原因一般不会出现，而第六和第七种原因是现场运行检测的重点。在进行检修时，应该对各个零部件的松动及脱落情况进行检查，尤其是转子叶轮上各个叶片、叶片周围以及叶片和轮毂的连接处，应该进行重点检查。
结语：
为了发电厂经济效益和我国节能减排工作顺利进行，改善发电厂汽轮机运行效率是必然要求。经过优化发电厂汽轮机系统，能够有效减少能量损耗，也能够充分利用发电厂的资源。控制好汽轮机正常运行过程中的各项操作，使汽轮机在最佳的环境中高效运行，这样汽轮机运行效率将得到大大提高，以此带动国民经济的发展。保证电力系统的最佳工作运行，从而促进GDP的快速增长。
参考文献
[关键词]汽轮机；转子；低周疲劳；寿命评价
中图分类号：U356 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0041-01
前言：汽轮机转子低周疲劳会对机组的运行质量产生直接影响。对于企业而言，当汽轮机转子低周疲劳寿命发展至一定程度时，汽轮机运行过程很容易发生各类安全事故，为企业带来极大的经济损失。为了改善这种状况，应该通过构建转子低周疲劳寿命评价体系的方式，对汽轮机转子的低周疲劳寿命展开合理评价。
一、汽轮机转子低周疲劳
（一）汽轮机转子的应力承受特点
汽轮机转子的应力承受特点主要包含以下几种：第一，交变周期长特点。汽轮机转子承受应力的交变周期处于汽轮机组的启动、停机周期循环中[1]。第二，低频率特点。这种特点压应力（出现于汽轮机启动阶段）、拉应力（出现于汽轮机停机阶段）的产生时间间隔有关。
（二）汽轮机转子的低周疲劳
汽轮机转子的低周疲劳是指，在停机、启动阶段中，拉应力、压应力分别作用于汽轮机转子表面，使得汽轮机转子处于交变应力的循环作用模式下。这种交变应力的循环作用引发汽轮机转子产生裂纹的过程，即为汽轮机转子的低周疲劳。
（三）低周疲劳的发生时间
通过对以往汽轮机组运行流程的分析可知，汽轮机转子的低周疲劳多发生于机组负荷大幅变化、停机操作、启动操作等阶段中。当汽轮机转子的低周疲劳累积到一定程度时，可能引发裂纹等质量问题。
二、汽轮机转子热疲劳温度变化的监测
这里主要从以下几方面入手，对汽轮机转子热疲劳温度变化的监测进行分析和研究：
（一）监测方法方面
汽轮机转子热疲劳温度的变化可以通过红外辐射的方式进行监测计算。这种监测方法的应用优势主要包含以下几种：第一，抗干扰特点。在实际监测过程中，红外辐射监测法基本不会受到汽轮机转子运行环境中电磁条件的干扰，其温度监测结果的准确性相对较高。第二，非直接接触性特点。红外辐射监测法对汽轮机转热疲劳温度参数的监测确定并不需要与汽轮机转子直接发生接触。
（二）监测结果影响因素方面
在应用红外辐射测温法对汽轮机转子热疲劳温度进行监测的过程中，能够对监测结果产生影响的因素主要包含以下几种：第一，水蒸气因素。12-30微米、5.6-7.6微米是水蒸气吸收的关键阶段[2]。当红外辐射测温过程涉及上述吸收波段时，所得热疲劳温度结果可能存在较大的误差。因此，在选择红外探测设备的过程中，应该事先将上述两个水蒸气吸收的关键阶段避开。第二，汽轮机转子表面发射率因素。这种因素也会从一定程度上影响热疲劳温度测定结果。因此，在开展温度测定工作之前，应详细分析寿命评估对象汽轮机转子的表面发射率情况。
三、汽轮机转子低周疲劳寿命评价关键技术问题
从整体角度来讲，汽轮机转子低周疲劳寿命评价涉及的关键技术问题主要包含以下几种：
（一）寿命计算问题
可用于汽轮机转子低周疲劳寿命计算中的方法主要包含以下几种：
1.局部应力-应变方法
这种计算方法的低周疲劳寿命结果是通过汽轮机转子的局部应力分析产生的。与其他计算方法相比，这种计算方法的计算过程较为简单，但所得寿命计算结果的精确性水平相对较低。
2.温度修正方法
从本质角度来讲，可以将温度修正法的计算过程看成是对汽轮机转子低周疲劳数据的一种拟合处理。这一计算过程虽然可以获得较为准确的低周疲劳寿命结果，但其无法揭示汽轮机转子疲劳性能参数、温度之间存在的物理关系[3]。
（二）寿命评价体系构建问题
汽轮机转子低周疲劳寿命评价体系主要包含以下几种组成部分：
1.基于不停机状态的汽轮机转子低周疲劳寿命评价
在不停机状态下，汽轮机转子低周疲劳寿命评价过程主要包含以下几个步骤：
第一，汽轮机组缺陷问题监测步骤。在正式对汽轮机转子低周疲劳寿命进行评价之前，需要利用汽轮机以往的运行数据资料，对该汽轮机是否存在缺陷问题记录进行综合评估判断。若存在，则应根据汽轮机的具体缺陷类型，分析汽轮机缺陷所在位置的载荷分布状况[4]；若无缺陷问题，则应该按照汽轮机的正常运行状态，对其转子低周疲劳开展准确的寿命评价。
第二，汽轮机转子的应力分析。在这一步骤中，分析工作应该根据汽轮机组是否存在缺陷分别完成。如果评价对象汽轮机组历史运行过程中存在缺陷记录，则应力分析应将汽轮机组的缺陷部分作为主要评价对象；如果评价对象汽轮机组历史运行过程中并未出现缺陷记录，则可以直接按照汽轮机组良好状态对汽轮机转子开展应力分析。
第三，S-N曲线。若既有资料中包含汽轮机转子钢低周疲劳的实验数据，则可以通过数据拟合处理的方式，获得汽轮机转子的S-N曲线，进而完成转子低周疲劳寿命的评价；若既有资料中并不涉及汽轮机转子钢低周疲劳实验数据，则可以通过温度修正法对数据结果作出评价。
第四，转子低周疲劳寿命的评价报告。为了保证寿命评价结果的准确性，应该通过修正后的Miner线性损伤积累积准则对汽轮机组的缺陷位置的疲劳寿命消耗情况进行合理计算[5]。若汽轮机组缺陷位置产生的疲劳损伤超出无裂纹寿命范围，为了防止汽轮机组在后续运行过程中出现安全事故，应建议对汽轮机组进行停机检修处理，对汽轮机组的剩余寿命进行综合判定后，采取相应的更换汽轮机组或维修机组措施；若汽轮机组的疲劳损伤处于无裂纹寿命范围之内，则应按照上述低周疲劳寿命评价流程得出汽轮机转子的低周疲劳寿命报告。
2.汽轮机转子材料试验数据问题
结合我国以往的汽轮机转子低周疲劳寿命评价过程可知，在实际的寿命评价过程中常常会a生汽轮机转子低周疲劳寿命数据缺失的问题。为了保证汽轮机转子低周疲劳寿命的合理评价，这里设计了一种能够解决汽轮机转子低周疲劳寿命数据缺失问题的计算流程：首先，判断汽轮机转子结构的物理性能，并利用有限元分析法对其展开转子应力分析。其次，判断汽轮机转子低周疲劳寿命是否齐全，若齐全，则根据汽轮机转子数据进行全面载荷谱，获得相应的汽轮机转子低周疲劳寿命评价报告[6]；若数据不齐全，则基于特殊载荷谱获得汽轮机转子低周疲劳寿命的评价报告。
结论
汽轮机转子低周疲劳寿命的评价可以通过寿命评价体系来完成：按照判断汽轮机组是否存在缺陷记录、对汽轮机转子进行应力分析、获得S-N曲线、低周疲劳寿命评价报告的流程，获得准确的寿命评价结果。
参考文献
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[关键词]超超临界汽轮机无台板支撑单轴承支撑刚性连接碰撞试验
中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：
1 引言
国华徐州发电厂汽轮机是由上海汽轮机有限公司和德国西门子（SIEMENS）公司联合设计制造的超超临界,一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式、八级回热抽汽、功率1000 MW、主汽门前压力26.25MPa、温度600℃、再热阀前温度600℃、给水温度292.5℃。平均背压5.39/4.4 kPa,夏季背压9.61/7.61 kPa。该汽轮机由一个单流圆筒型H30高压缸，一个双流M30中压缸，两个N30双流低压缸组成。汽轮机四根转子分别由五只径向轴承来支承，高压转子由两个径向轴承支承外，其余三根转子，即中压转子和两根低压转子均只有一只径向轴承支承，这种机组布置紧凑，主要还在于减少基础变形对于轴承荷载和轴系对中的影响，使得汽机转子能平稳运行。
2 基础检查技术质量控制
2.1汽轮机基础是钢筋混凝土制成，当汽轮发电机基座的强度达到设计值后，要保证基础的外形尺寸及标高、纵向中心线对凝汽器或发电机横向中心线垂直度偏差、与发电机基座的横向中心线垂直度偏差值均为小于2mm/m。基础表面应平整、无裂缝、无蜂窝、无油污、无麻面、无露筋等缺陷，敲击基础表面（声音检查），不能有松软灰浆层及空穴。
2.2地脚螺栓孔内必须清理干净，无油污和杂物；确认轴承座基础上的工程预埋件数量、位置正确并与内主钢筋焊牢。
3 轴承座安装技术质量控制
将轴承座内部各部件解体取出并做好标记,清理轴承座结合面，不得有油漆和污垢。接触面应均匀，无沟道划痕。轴承座吊装至基础后，通过调整各轴承座的纵横中心线和标高来确定轴承座位置；紧固地脚螺栓，注意紧固力矩。轴承座安装灌浆应分为两次浇灌，所有二次浇灌层，都要剔除基础表面浮浆层和被油污染的部位，露出新的混凝土表面，用压缩空气吹扫干净；浇灌后要保持灌浆部位七天养护期，在此期间应使灌浆层保持湿润。
4 低压缸安装技术质量控制
4.1低压外缸安装技术质量控制
4.1.1低压外缸直接坐落在凝汽器颈部，由端板、侧板、钢架（附带支撑管）、圆弧支撑和中间段壳板组成。首先组合低压外缸下半，然后焊接凝汽器，最后组合低压外缸上半。
4.1.2低压外上缸组安装应清理并打磨低压外上缸的水平中分面，并将螺栓孔彻底清理干净；低压外上缸分为前、中、后三部分组成。在将上缸吊至下缸中分面后检查螺栓孔是否存在错位现象；穿入中分面螺栓，并用规定力矩拧紧螺栓。上下缸大法兰处用焊条进行临时点固焊。 缸体找正找平后与中间的法兰面点焊牢固，并与调阀端、电机端半缸点焊牢固；
4.2 低压缸与凝汽器焊接技术质量控制
低压缸与凝汽器接颈进行刚性连接，焊接前应清洁接触面、低压排汽口端面和凝汽器上接颈法兰面；凝汽器处于自由状态，不应有歪扭和偏斜；在凝汽器与低压缸连接前，任何管道不得与凝汽器进行最终连接，汽缸本身有关的临时支撑都应拆除；低压缸水平，转子中心及扬度通过验收合格；连接工作应在低压缸内部汽封间隙调整完毕、汽缸最终定位后进行。
4.3低压内缸安装技术质量控制
4.3.1低压内缸就位前清洁内缸下半的中分面及接触面、支撑臂和轴向导向销。检查表面是否损坏；检查低压外缸表面的隔热罩是否完好，焊接位置是否全部焊接完毕，疏水孔是否畅通；清洁轴承座上的猫爪支撑臂架；准备四套垫片，垫片厚度与滑块尺寸一般有2mm、0.50mm、0.20mm、0.15mm、0.10mm和0.05mm。
4.3.2将内缸下半吊入找中结束以后，将配合键和工艺垫片以及滑块临时安装到导向销上，使低压缸临时固定。轴向位置通过液压千斤顶和放在导向销中的垫片来适当地移动内缸；使用插在内缸和导向销上导向螺钉之间的工艺垫片固定轴向位置。内缸安装完毕后进行低压内缸的初步负荷分配，采用液压千斤顶在猫爪处顶起缸体0.30mm，记录压力表的数值，如果压力表数值偏差较大，调整猫爪处的垫片至0.05mm厚的垫片不能调整为止。
4.3.3低压内缸隔板（套）安装前检查无裂纹，边缘平整，无卷曲或突出且不松动；清理隔板（套）去除其表面的油污、污垢及锈蚀；采用拉钢丝方法对隔板进行找中心。
4.4低压转子安装技术质量控制
4.4.1该机组低压转子为单轴承支撑，电侧安装正式轴瓦，调侧采用专用抬轴工具支撑，为保证轴瓦与转子接触良好在安装轴瓦时在其表面涂抹一层机油精。转子就位后，应临时安装端部汽封下半，保护转子端部汽封齿的完好。
4.4.2转子定位采用轴向最小通流间隙作为K值定位，使用楔形塞尺检查其轴向通流间隙，调整汽缸位置使轴向通流间隙符合设计要求，再用塞尺检查下部汽缸的径向通流间隙，用压铅丝的方法检查上部汽缸的径向通流间隙，并调整汽缸位置使径向通流间隙符合设计要求。
4.5低压内缸负荷分配技术质量控制
低压内缸扣盖后对整个低压缸进负荷分配。采用液压千斤顶在猫爪处顶起缸体0.30mm，记录压力表的数值，如果压力表数值偏差较大，调整到合格并使猫爪处的垫片至0.05mm厚的垫片不能调整为止。
5 高、中压缸安装技术质量控制
5.1高、中压缸就位技术质量控制
由于高、中压缸整体发运。在高、中压缸就位之前轴封管道应提前安装。高、中压吊装使用绳索应做好标记。当汽缸安装就位后首先要检查转子相对与汽缸的对中，验证汽缸在运输时是否发生变形。
通过汽轮机转子和轴承座油封档之间的内径千分尺的测量来确定径向位置。利用液压千斤顶对高压部分径向移动进行找正。
5.2高、中压缸负荷分配质量控制
拆除转子固定运输环后进行高、中压缸的负荷分配，采用液压千斤顶在猫爪处顶起缸体0.30mm，记录压力表的数值，如果左右压力表数值偏差较大，调整到合格并使猫爪处的垫片至0.05mm厚的垫片不能调整为止。
6 联轴器的找中心及连接技术质量控制
各转子联轴器临时连接时，分别测量高中对轮、中低对轮、低低对轮高低、左右及张口，两联轴器端面距离不要大于20mm。调整转子时，汽缸与转子必须同步移动。将加工好的两根比螺栓孔小0.03mm的工艺销钉对称的穿到联轴器螺栓孔里。随后均匀安装4根联轴器临时螺栓，拧紧螺栓将联轴器拉在一起。在轴系找中过程中，各转子轴颈处要注意保护，不得被硬物磕碰；轴承座上各油孔应用胶带封堵，防止杂物落入。
7 汽缸最终定位技术质量控制
7.1高、中、低压缸需通过同心度检查和碰撞试验来最终定位。在碰撞试验需进行同心度检查，为了明确缸体与转子相对位置，从而确定缸体的调整方向。当碰撞试验结束后仍需通过同心度检查来确定转子与缸体相对位置是否满足厂家要求。
7.2碰撞试验需在顶轴油投人的状态下，缓慢用手动连续盘动转子，同时轴向或径向的某一方向缓慢移动汽缸，直到转子与内缸或隔板套发生磨擦，记录汽缸的移动量，即为这一侧汽缸与转子的最小间隙。按上述方法测出径向上下左右及轴向前后6个方向移动汽缸的数值。根据现场实际测量的转子与汽缸的最小间隙值来最终定位汽缸。更换垫片，调配滑销系统，紧固轴向推拉杆装置，完成汽缸的最终定位。当临时垫片更换为正式垫片时，应对汽缸再次进行负荷分配。
8 结束语
在国华徐州1000MW机组汽轮机本体安装过程中，通过对项目进行前期施工策划、施工图纸会审、班组施工交底、质量过程监控及质量验收管理等工作，严密监控项目设备及材料验收、工序交接、隐蔽工程验收及计量器具有效性等各项工作，有效保障了汽轮机扣盖一次成功，有力保障了机组的经济性与稳定性。
[参考文献]
1、《国华徐州电厂主机技术协议》
2、《上海汽轮机有限公司提供的百万千瓦超超临界汽轮机安装资料》
3、《电力建设施工质量验收及评价规程》（汽轮发电机组）
