宋燕生

（河鋼唐鋼新區(qū)設(shè)備管理部，河北 唐山 063000）

冶金企業(yè)生產(chǎn)，中汽輪機(jī)有效運(yùn)行可以大幅提升發(fā)電效率，節(jié)約電能。所以越來越多的冶金動(dòng)力單位開始重視汽輪機(jī)運(yùn)行和檢修，通過不斷優(yōu)化系統(tǒng)，從而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 汽輪機(jī)的組成與基本原理

蒸汽輪機(jī)是一種精密的冶金發(fā)電機(jī)組，可驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)在高溫高壓蒸汽環(huán)境中高速旋轉(zhuǎn)。蒸汽輪機(jī)與熱電鍋爐結(jié)合使用以形成發(fā)電機(jī)組，蒸汽輪機(jī)本身由一個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)固定部分組成，其中，旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）包括主軸，聯(lián)軸器，葉片，葉輪等。固定部分包括氣缸，擋板，固定的葉柵葉片，軸承和蒸汽密封件[1]。在汽輪機(jī)運(yùn)行期間，鍋爐首先產(chǎn)生高溫蒸汽，該高溫蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)氣缸并驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)葉輪，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)主軸并將蒸汽能轉(zhuǎn)化為機(jī)械動(dòng)能。蒸汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組通過離合器連接，從而由蒸汽輪機(jī)承載的扭矩負(fù)載傳遞到發(fā)電機(jī)上。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子隨著蒸汽輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，最后機(jī)械能被轉(zhuǎn)換為電能[2]。

2 汽輪機(jī)故障和檢修工作的意義

在冶金企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐中，電能是最為關(guān)鍵的能源介質(zhì)，汽輪機(jī)也是冶金企業(yè)的主要能源發(fā)電設(shè)備。當(dāng)汽輪機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)影響冶金企業(yè)的能源消耗。在日常生產(chǎn)中應(yīng)安排專業(yè)人員對汽輪機(jī)進(jìn)行點(diǎn)檢和維護(hù)，以便提高汽輪機(jī)的使用效率。日常維護(hù)與定期檢修是汽輪機(jī)使用過程中的終極目標(biāo)[3]。生產(chǎn)過程中一旦出現(xiàn)小問題，必須及時(shí)處理和解決，否則會(huì)衍生出更嚴(yán)重的設(shè)備事故和后果。目前大多數(shù)冶金企業(yè)都加強(qiáng)了對汽輪機(jī)組的管理和維護(hù)，這樣有利于提高機(jī)組的運(yùn)行和使用，也能保證穩(wěn)定的電腦輸出，滿足日常企業(yè)生產(chǎn)需求。

3 精細(xì)化管理概述

3.1 原則

精細(xì)化管理，包括效率，標(biāo)準(zhǔn)，交叉性，簡單性和可實(shí)用性。整個(gè)精細(xì)化管理的相關(guān)具體解決方案，必須具有良好的可操作性，在生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)際情況做好日常精細(xì)化管理工作相關(guān)的管理措施都應(yīng)具備良好的可操作性，同時(shí)整個(gè)管理過程中必須明確最終的目標(biāo)和步驟，結(jié)合檢修情況，對不同的檢修要求進(jìn)行分類處理，形成相關(guān)性極強(qiáng)的交叉管理辦法[4]。

3.2 特點(diǎn)

（1）檢修過程中，應(yīng)按照相應(yīng)計(jì)劃進(jìn)行過程控制，以減少突發(fā)事件，使現(xiàn)場檢修人員熟悉如何推進(jìn)工作，使各種檢修人員、任務(wù)、資源能夠有效配合，減少設(shè)備出現(xiàn)故障的可能性。

（2）準(zhǔn)確的指導(dǎo)和量化標(biāo)準(zhǔn)，要求檢修人員對現(xiàn)場設(shè)備、基本技能有一定的了解，與傳統(tǒng)的功能判斷相比，要求檢修人員知道使用具體的量化工具，并掌握量化指標(biāo)的測量和調(diào)整方法[5]。此外，由于需要使用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)或終端設(shè)備，維護(hù)人員必須熟悉這些設(shè)備的使用情況。

4 汽輪機(jī)檢修的前期準(zhǔn)備工作

4.1 收集汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)歷史數(shù)據(jù)

在開展汽輪機(jī)檢修工作之前，必須對汽輪機(jī)的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和整個(gè)設(shè)備檔案進(jìn)行收集整理，建立良好的設(shè)備狀態(tài)運(yùn)行分析報(bào)告。同時(shí)做好相關(guān)的定期點(diǎn)檢和維護(hù)內(nèi)容。汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子等關(guān)鍵部件，必須明確了解相關(guān)的操作參數(shù)和分配信息。這些信息材料是服務(wù)人員工作的主要標(biāo)準(zhǔn)和基礎(chǔ)。當(dāng)前，冶金廠中使用的大多數(shù)蒸汽輪機(jī)是高速旋轉(zhuǎn)多軸蒸汽輪機(jī)。在長期運(yùn)行中，旋轉(zhuǎn)部件的軸承很容易發(fā)生損壞和磨損現(xiàn)象，最終導(dǎo)致出現(xiàn)汽缸和軸承的部位位移偏大[6]。針對這樣的生產(chǎn)實(shí)際情況，在運(yùn)行過程中，必須分配和調(diào)整渦輪軸承負(fù)荷，并要做好工作。因此，在進(jìn)行上述工作之前，必須確定油水環(huán)境和軸的溫度，向振動(dòng)參數(shù)等進(jìn)行搜集和整理，以便為后期的檢修提供重要的參考數(shù)據(jù)，上述的數(shù)據(jù)在進(jìn)行搜集和整理過程中，需要結(jié)合崗位工的運(yùn)行情況，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性，對于超出正常運(yùn)行范圍值的數(shù)據(jù)要進(jìn)行重點(diǎn)分析和整理。

4.2 檢修技術(shù)報(bào)告

檢修操作人員在對汽輪機(jī)進(jìn)行檢修過程中也要做好相關(guān)的數(shù)據(jù)整理工作，從而制定出詳細(xì)的檢修技術(shù)報(bào)告。在整個(gè)檢修技術(shù)報(bào)告過程中，應(yīng)做到圖文并茂，體現(xiàn)出檢修過程中的步驟和需更換的部件，對汽輪機(jī)需要進(jìn)行改造的相關(guān)內(nèi)容也必須在檢修報(bào)告中予以體現(xiàn)，如果在檢修過程中發(fā)現(xiàn)有重大缺陷問題，應(yīng)明確做好相關(guān)的檢修分析以及可行性技術(shù)分析，最終要形成檢修后的驗(yàn)收報(bào)告。同時(shí)冶金企業(yè)應(yīng)該將汽輪機(jī)整個(gè)檢修維護(hù)的過程及實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行存檔，當(dāng)前的關(guān)于汽輪機(jī)檢修文檔都是日后進(jìn)行檢修維護(hù)的重要參考資料，也是對每次機(jī)械運(yùn)行事故進(jìn)行分析的可靠依據(jù)[7]。

4.3 配備專業(yè)備件、工具和技術(shù)人員

在制定了上述檢修與維護(hù)計(jì)劃后，有必要購買維修所需的備件和工具，并嚴(yán)格控制備件的質(zhì)量。對于需要更換的設(shè)備零件，應(yīng)首先聯(lián)系渦輪機(jī)制造商進(jìn)行購買，以確保維修后不會(huì)損害某些特殊工具和工具的正常使用，也應(yīng)做好相關(guān)的質(zhì)量檢驗(yàn)工作，所有的采購應(yīng)符合國家要求標(biāo)準(zhǔn)。在檢修的過程中，應(yīng)該對檢修隊(duì)伍進(jìn)行專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，所有的檢修人員必須熟悉汽輪機(jī)運(yùn)行情況，具備相關(guān)的汽輪機(jī)檢修工作經(jīng)驗(yàn)。就這樣才可以保證整個(gè)檢修工作的順利完成以及檢修質(zhì)量。

5 集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行過程中存在的問題

5.1 啟停方面存在的問題

汽輪機(jī)的起停檢驗(yàn)其實(shí)就是對汽輪機(jī)運(yùn)行的考察，在正常運(yùn)行狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子有著很多的不確定參數(shù)。所以在正常運(yùn)行過程中，數(shù)值會(huì)出現(xiàn)升降的變化過程，汽輪機(jī)的運(yùn)行環(huán)境和溫度也會(huì)隨之發(fā)生變化，實(shí)際生產(chǎn)過程中，汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子始終處于高溫高壓的環(huán)境工作中運(yùn)行，如果對整個(gè)生產(chǎn)過程中的整體參數(shù)沒有處理，控制得當(dāng)，就很容易出現(xiàn)生產(chǎn)事故或者機(jī)械設(shè)備事故。也容易造成汽輪機(jī)工作效率下降，影響最終的機(jī)組使用壽命。

5.2 密封水系統(tǒng)存在的問題

在正常情況下，汽輪機(jī)給水泵的軸端密封件是迷宮式密封件，但是這種密封件在汽輪機(jī)運(yùn)行期間會(huì)引起很多問題。如果給水蒸汽泵出現(xiàn)問題，則在停機(jī)過程中，密封水將不能順暢地回流，從而導(dǎo)致油腔陷入水中，這種情況會(huì)給給水蒸汽泵帶來安全隱患。同時(shí)，會(huì)有許多原因會(huì)阻礙蒸汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，例如轉(zhuǎn)子振動(dòng)，彎曲變形和其他故障。

6 集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行的優(yōu)化措施

6.1 對啟動(dòng)問題的優(yōu)化

傳統(tǒng)蒸汽輪機(jī)的啟動(dòng)過程使用高壓缸和中壓缸來啟動(dòng)。但是，當(dāng)冶金廠將該方法用于特定操作時(shí)，由于高壓缸中的連續(xù)溫度升高，容易消耗大量能量。因此，在優(yōu)化此問題的過程中，我們可以降低高壓缸的排氣溫度或降低啟動(dòng)時(shí)的蒸汽預(yù)壓。高壓缸中的溫度控制是通過打開高壓缸蒸汽出口止回閥來進(jìn)行的。以此方式，氣體的循環(huán)可以顯著增加，從而隨著時(shí)間降低溫度并減少由高壓缸的恒定溫度升高引起的能量消耗。

6.2 準(zhǔn)備好材料及工具

確認(rèn)汽輪機(jī)檢修內(nèi)容和計(jì)劃工作后，應(yīng)準(zhǔn)備好相應(yīng)的材料、工具，確保各種備件能及時(shí)到貨，減少材料對工期的影響。如涉及重要零部件的更換，應(yīng)事先與制造商聯(lián)系，按檢修計(jì)劃安排人員到場，如有特殊需要的檢修檢查項(xiàng)目，選擇特殊工具進(jìn)行處理，必須選擇合格的企業(yè)提供，并組織專人統(tǒng)一管理，特殊工具經(jīng)檢查和檢查后應(yīng)在檢修現(xiàn)場使用。

6.3 汽輪機(jī)檢修后的工作整理

完成上述所有工作后，仍需對汽機(jī)修理后的精細(xì)管理工作進(jìn)行分類：首先，對維修期間使用的作業(yè)工具進(jìn)行檢索和分類，并編譯作業(yè)工具的使用統(tǒng)計(jì)信息，例如丟失和損壞的機(jī)器數(shù)量，作為下次維修工作的基礎(chǔ)。 二是組織并提交最終服務(wù)報(bào)告。主要內(nèi)容是在修理過程中更換的零件，需要改進(jìn)的地方，修理方法和在修理過程中獲得的結(jié)果以及修理后未解決的問題。 插入圖表時(shí)要選擇分辨率清晰的圖形，從而可以以提供信息更加精準(zhǔn)的質(zhì)量報(bào)告和電子報(bào)告。對于檢修過程中遇到的困難，以及創(chuàng)新，改進(jìn)方式進(jìn)行更改，并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，同時(shí)計(jì)算整個(gè)過程的費(fèi)用，計(jì)量電站檢修費(fèi)用和成本效益。

6.4 配備專業(yè)備件、工具和技術(shù)人員

需要采購、準(zhǔn)備和質(zhì)量檢查所需的備件和檢修工具。對于需要更換的零件，也應(yīng)聯(lián)系制造商進(jìn)行購買，以確保這不會(huì)影響正常的檢修過程。 購買和制造專用工具后，應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量控制，以確保它們符合標(biāo)準(zhǔn)要求。還需要培訓(xùn)維修團(tuán)隊(duì)的人員，選擇合格，專業(yè)和經(jīng)驗(yàn)豐富的人員，確保隊(duì)員能夠相互配合，確保修理工作順利完成。

6.5 對給水泵的問題加以優(yōu)化

傳統(tǒng)的固定速率給水方法主要用于給水泵，但是這種方法存在一定的問題，并且還會(huì)造成較大的能量損失。因此，在優(yōu)化過程中，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)泵的漸進(jìn)曲線和變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種可變給水泵不僅可以提供有效的節(jié)能效果，而且還可以大大提高機(jī)組的發(fā)電效率，從而實(shí)現(xiàn)了冶金企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。在優(yōu)化過程中，最好的方法是提高冷凝器的真空度，并改變熱循環(huán)功率，使機(jī)組水真空泵的工作條件更加科學(xué)合理。

6.6 汽輪機(jī)機(jī)組振動(dòng)過大及其應(yīng)對策略

蒸汽輪機(jī)操作中的棘手問題之一是蒸汽輪機(jī)單元的過度振動(dòng)，這會(huì)損壞蒸汽輪機(jī)的軸承座和氣缸連接?？赡艿脑蛴幸韵露喾N：第一，轉(zhuǎn)子軸系中心不正；第二，轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡；第三，轉(zhuǎn)子熱態(tài)彎曲；第四，汽輪機(jī)運(yùn)行中碰磨，汽封、油檔碰磨等；第五，汽輪機(jī)機(jī)組中，葉片損壞、斷裂、脫落等；第六，汽輪機(jī)中應(yīng)用的潤滑油質(zhì)量較差，甚至含有不少雜質(zhì)，軸瓦磨損等等。

7 結(jié)束語

在冶金企業(yè)發(fā)展中，優(yōu)化蒸汽輪機(jī)的運(yùn)行在冶金廠的正常運(yùn)行中起著關(guān)鍵作用。 但是，在冶金企業(yè)汽輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行過程中，存在一定程度上使汽輪機(jī)運(yùn)行復(fù)雜化的問題，因此，為了有效地解決汽輪機(jī)運(yùn)行中的問題，有必要尋找合理的方法進(jìn)行有效的優(yōu)化與改進(jìn)。