发布时间：2020-06-15所属分类：工程师职称论文浏览：1次
摘 要： 摘要：核电厂中，汽轮机是将热能转化成机械能的关键设备。而在汽轮机的热力系统中，主汽门是整个汽轮机进汽系统的重要组成部件。主汽门安装在汽轮机的高压进汽侧，由于要吸收高温蒸汽管道的热膨胀，通常在主汽门处设置弹簧支架。浮动式的主汽门在检修时会发
摘要：核电厂中，汽轮机是将热能转化成机械能的关键设备。而在汽轮机的热力系统中，主汽门是整个汽轮机进汽系统的重要组成部件。主汽门安装在汽轮机的高压进汽侧，由于要吸收高温蒸汽管道的热膨胀，通常在主汽门处设置弹簧支架。浮动式的主汽门在检修时会发生位移，这种位移会对设备接口产生损坏。
关键词：汽轮机检修;关键点;
汽轮机在核电中是一个不可缺少的重要组成部分。汽轮机的维护、保养及检修对汽轮机而言相当重要，它不仅可以延长汽轮机的使用寿命，也能避免汽轮机在运行过程中损坏。汽轮机的检修，通常要利用状态检修技术，此项技术不仅可以检查并修理汽轮机，也可以预防汽轮机运行过程中可能出现的故障，因此，状态检修在汽轮机的检修中必不可少。
一、原理
无论是在核电厂，还是其他电气系统中，大多数设备在故障发生前总会出现一些异常现象，比如声音起伏变化、信号强弱、振动等情况。然而，设备在由稳定常态转变到故障状态时总会历经一个动态改变的过程，如果利用一些监测技术将设备运行的一些状态信息追踪、记录下来，那么工作人员就可以通过对动态过程的分析及时找出设备的故障隐患，从而有针对性地对故障问题进行预防、处理。状态检修就是在此基础上形成的。
二、汽轮机检修关键点
1.对状态的检测。有效检测汽轮机设备输出的信号。汽轮机在进行状态检测时，首先，要认真检查设备传输的有关应用数据，然后通过计算机设备把检测到的数据分成两个部分传输，一个是在线传输的数据，另一个是离线传输的数据。把汽轮机在运行过程中输出的信息数据称为在线传输数据，这样可以实时接收汽轮机运行时的数据，时效性较强;汽轮机在不工作时，检测其整体状态，传输所有信号数据，称为离线传输数据。不管是离线传输数据，或是有线传输数据，汽轮机设备的传输信号都会得到有效反映。
2.对状态信息进行处理。在发电站运行过程中，汽轮机设备很容易发生故障，且使用寿命不高，所以，在汽轮机检修过程中要重视故障问题。首先，要有效检测汽轮机在工作过程中的故障传输信号;其次，整理并归纳已经传输到系统的信号数据，对这些信息进行分类，筛选出有效的信息，放弃无用信息。如果在传输的信息中发现汽轮机设备发生故障，第一步要筛选出故障信息，第二步是提取与有关故障的信息，第三步是采用时域分析法分析故障。故障和错误信息会被信息监测系统分析、整理，显现出来的形式是波长，处于这种状态时，设备维修人员便可以开始对汽轮机的错误及故障进行处理，大大减少了寻找错误及故障的时间，使维修效率得到提高，从而大大提升汽轮机的工作效率。
3.故障的诊断。信息的收集和查找完成后，便可以开始对汽轮机的故障进行急性诊断。汽轮机故障诊断依赖于状态监测系统，要把握汽轮机的整体状态，维修人员就要使用状态监测设备，以有效诊断出故障。通常情况下，诊断汽轮机故障也能使用专家诊断系统，专家诊断系统中有大量的动态信息和数据储存。在监测汽轮机故障时，专家诊断系统会对故障进行智能化、快速的分析，而且可以很快找到解决办法。故障诊断完成后，可以基本了解汽轮机的故障，并提出有效的解决途径。
三、汽轮机检修中的关键点应用
1.对于每一个锁定装置，都存在两个方向上的锁定功能，即垂直于主汽阀座方向和平行于主汽阀座方向，这两个方向上的锁定原理相同，均为通过调节顶丝杆进行固定，每个锁定装置在X/Y平面两个方向的锁定功能设计保证了该锁定装置对于阀座的锁定效果。每个主汽阀在三个方向均设计了锁定装置，保证了该阀门在冷态时的锁定状态，有效的抵消了在安装或检修时由于阀门位移对接口处产生的力，可以满足厂家关于无应力安装/检修的要求。该装置与主机厂的原有的主汽门支架形成互补，在原有支架基础上，通过顶丝杆的调节对位移进行限制，在冷态时可以有效的保护阀门不对设备产生推力，热态时又不会对整个管系运行产生影响，对原有应力分析以荷载分配都不会产生附加作用。根据管道应力计算的结果，取得冷态和热态的热位移值，热态时可以拆除顶丝;如受结构空间限制螺杆无法完全取出，运行时保证螺杆端面到阀体的最小距离不小于该方向的热态位移值。检修状态时，按照冷态位移值调整顶丝杆到主汽门支架的间距。在这个位置上对主汽门进行锁定操作，以保证主汽门与设备接口的无应力对接。根据冷、热态位移的具体数值，顶丝杆的位置可以精确的调整和锁定。
2.汽轮机振动监测。在汽轮机中，如果转子中心发生偏移或运行中出现磨损等异常情况时，均可能引起振动现象。一般而言，汽轮机中设备的损坏程度与振动强度呈正相关，通过对设备中的振动信息进行监测，并在一定的数学分析方法下，对这些信息量进行提取，从而可对设备的运行状况有一定的认识。随着振动信号研究的不断深入，振动监测在理论和技术上都比较成熟、完善。振动监测系统主要包括振动传感器部分和信号分析单元，通过对振动信号的采集、分析，可获得包括幅值、频率、相位变化、振动波动性大小等在内的振动信息，从而为全面、准确诊断设备振动原因提供参考依据。
3.汽轮机叶片和转子的应力监测。汽轮机叶片故障易引起整机停电，因而对汽轮机叶片的运行状态应予以足够的重视。汽轮机中叶片的故障现象可反映在其应力变化上，因此，通过对叶片应力的监测，可及时找出汽轮机的故障问题。当前已有相关软件可通过对叶片尺寸信息，对叶片的静、动态受力变化及振动特性进行分析，评估出叶片的工作寿命，以便及时更换叶片，确保汽轮机的可靠运行。此外，在热弹力学等力学理论基础上，可对转子在不同工作温度下的应力变化进行计算，以此估算转子的使用寿命，并为汽轮机带负载运行提供参考。润滑油的质量水平也是反映汽轮机故障问题的重要指标，通过对润滑油的质量及其中所含杂质颗粒特性的监测，可对汽轮机的故障类型进行判断。由于在机械结构的油液系统中，无论是用作润滑、燃料或提供动力，润滑油在内部组件磨损或因其他原因造成密封性差时，均可能会受到污染，通过监测污染油液中杂质的成分、含量等信息，可对机械的故障类型进行判断。此外，油液污染监测分析可与振动监测技术配合使用，能明显提高对故障或异常情况的分析判断性能。
4.汽轮机整体性能的监测。通过对汽轮机整体性能进行监测，可以全面地获悉汽轮机的运行状态信息，便于控制其运行成本，提高其经济性;另外，对汽轮机整体性能的监测也可为整机的健康情况提供参考依据。在整体性能的检测下，汽轮机的某些故障隐患可及早被察觉，比如汽轮机中油液通路处有垢堵塞等情况。汽轮机中整机性能监测的内容包括功率、转子转速、热耗、蒸汽、排汽压力等参数。对于每一个方向上的顶丝杆的位置，通过顶丝杆可以精确定位锁定主汽门位置，根据应力计算结果的冷热态位移值，保证主汽门在检修时与设备接口实现无应力对接的效果，以满足主机厂对设备检修安装时的要求。同时，本装置设计小巧，与主汽门支架可以配合使用，可以满足不同厂家个性化的需求。
汽轮机检修用锁定装置在核电机组中的应用有很大的前景。对于核电机组汽轮机设备的安装和检修起到了很好的保护作用。鉴于目前国内核电机组对主汽门检修时的锁定装置无标准化的结构，提供了一种规范、可靠、便于现场操作的锁定措施，很大程度上解决了现场施工检修的问题。——论文作者：1 徐梁 2 张文军 3 郭金峰
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