冶金企业汽轮机检修中的精细化管理与应用

宋燕生

（河钢唐钢新区设备管理部，河北 唐山 063000）

冶金企业生产，中汽轮机有效运行可以大幅提升发电效率，节约电能。所以越来越多的冶金动力单位开始重视汽轮机运行和检修，通过不断优化系统，从而提升企业的经济效益。

1 汽轮机的组成与基本原理

蒸汽轮机是一种精密的冶金发电机组，可驱动蒸汽轮机在高温高压蒸汽环境中高速旋转。蒸汽轮机与热电锅炉结合使用以形成发电机组，蒸汽轮机本身由一个转子和一个固定部分组成，其中，旋转部分（转子）包括主轴，联轴器，叶片，叶轮等。固定部分包括气缸，挡板，固定的叶栅叶片，轴承和蒸汽密封件[1]。在汽轮机运行期间，锅炉首先产生高温蒸汽，该高温蒸汽进入汽轮机气缸并驱动汽轮机叶轮，驱动汽轮机主轴并将蒸汽能转化为机械动能。蒸汽轮机和发电机组通过离合器连接，从而由蒸汽轮机承载的扭矩负载传递到发电机上。发电机的转子随着蒸汽轮机的旋转而旋转，最后机械能被转换为电能[2]。

2 汽轮机故障和检修工作的意义

在冶金企业的生产实践中，电能是最为关键的能源介质，汽轮机也是冶金企业的主要能源发电设备。当汽轮机出现故障时，会影响冶金企业的能源消耗。在日常生产中应安排专业人员对汽轮机进行点检和维护，以便提高汽轮机的使用效率。日常维护与定期检修是汽轮机使用过程中的终极目标[3]。生产过程中一旦出现小问题，必须及时处理和解决，否则会衍生出更严重的设备事故和后果。目前大多数冶金企业都加强了对汽轮机组的管理和维护，这样有利于提高机组的运行和使用，也能保证稳定的电脑输出，满足日常企业生产需求。

3 精细化管理概述

3.1 原则

精细化管理，包括效率，标准，交叉性，简单性和可实用性。整个精细化管理的相关具体解决方案，必须具有良好的可操作性，在生产实践中，应结合现场生产实际情况做好日常精细化管理工作相关的管理措施都应具备良好的可操作性，同时整个管理过程中必须明确最终的目标和步骤，结合检修情况，对不同的检修要求进行分类处理，形成相关性极强的交叉管理办法[4]。

3.2 特点

（1）检修过程中，应按照相应计划进行过程控制，以减少突发事件，使现场检修人员熟悉如何推进工作，使各种检修人员、任务、资源能够有效配合，减少设备出现故障的可能性。

（2）准确的指导和量化标准，要求检修人员对现场设备、基本技能有一定的了解，与传统的功能判断相比，要求检修人员知道使用具体的量化工具，并掌握量化指标的测量和调整方法[5]。此外，由于需要使用现代计算机或终端设备，维护人员必须熟悉这些设备的使用情况。

4 汽轮机检修的前期准备工作

4.1 收集汽轮机运行状态历史数据

在开展汽轮机检修工作之前，必须对汽轮机的设备运行数据和整个设备档案进行收集整理，建立良好的设备状态运行分析报告。同时做好相关的定期点检和维护内容。汽轮机的转子等关键部件，必须明确了解相关的操作参数和分配信息。这些信息材料是服务人员工作的主要标准和基础。当前，冶金厂中使用的大多数蒸汽轮机是高速旋转多轴蒸汽轮机。在长期运行中，旋转部件的轴承很容易发生损坏和磨损现象，最终导致出现汽缸和轴承的部位位移偏大[6]。针对这样的生产实际情况，在运行过程中，必须分配和调整涡轮轴承负荷，并要做好工作。因此，在进行上述工作之前，必须确定油水环境和轴的温度，向振动参数等进行搜集和整理，以便为后期的检修提供重要的参考数据，上述的数据在进行搜集和整理过程中，需要结合岗位工的运行情况，保证数据的真实可靠性，对于超出正常运行范围值的数据要进行重点分析和整理。

4.2 检修技术报告

检修操作人员在对汽轮机进行检修过程中也要做好相关的数据整理工作，从而制定出详细的检修技术报告。在整个检修技术报告过程中，应做到图文并茂，体现出检修过程中的步骤和需更换的部件，对汽轮机需要进行改造的相关内容也必须在检修报告中予以体现，如果在检修过程中发现有重大缺陷问题，应明确做好相关的检修分析以及可行性技术分析，最终要形成检修后的验收报告。同时冶金企业应该将汽轮机整个检修维护的过程及实验报告进行存档，当前的关于汽轮机检修文档都是日后进行检修维护的重要参考资料，也是对每次机械运行事故进行分析的可靠依据[7]。

4.3 配备专业备件、工具和技术人员

在制定了上述检修与维护计划后，有必要购买维修所需的备件和工具，并严格控制备件的质量。对于需要更换的设备零件，应首先联系涡轮机制造商进行购买，以确保维修后不会损害某些特殊工具和工具的正常使用，也应做好相关的质量检验工作，所有的采购应符合国家要求标准。在检修的过程中，应该对检修队伍进行专业的技术培训，所有的检修人员必须熟悉汽轮机运行情况，具备相关的汽轮机检修工作经验。就这样才可以保证整个检修工作的顺利完成以及检修质量。

5 集控运行汽轮机运行过程中存在的问题

5.1 启停方面存在的问题

汽轮机的起停检验其实就是对汽轮机运行的考察，在正常运行状态下，转子有着很多的不确定参数。所以在正常运行过程中，数值会出现升降的变化过程，汽轮机的运行环境和温度也会随之发生变化，实际生产过程中，汽轮机的转子始终处于高温高压的环境工作中运行，如果对整个生产过程中的整体参数没有处理，控制得当，就很容易出现生产事故或者机械设备事故。也容易造成汽轮机工作效率下降，影响最终的机组使用寿命。

5.2 密封水系统存在的问题

在正常情况下，汽轮机给水泵的轴端密封件是迷宫式密封件，但是这种密封件在汽轮机运行期间会引起很多问题。如果给水蒸汽泵出现问题，则在停机过程中，密封水将不能顺畅地回流，从而导致油腔陷入水中，这种情况会给给水蒸汽泵带来安全隐患。同时，会有许多原因会阻碍蒸汽轮机的正常运行，例如转子振动，弯曲变形和其他故障。

6 集控运行汽轮机运行的优化措施

6.1 对启动问题的优化

传统蒸汽轮机的启动过程使用高压缸和中压缸来启动。但是，当冶金厂将该方法用于特定操作时，由于高压缸中的连续温度升高，容易消耗大量能量。因此，在优化此问题的过程中，我们可以降低高压缸的排气温度或降低启动时的蒸汽预压。高压缸中的温度控制是通过打开高压缸蒸汽出口止回阀来进行的。以此方式，气体的循环可以显着增加，从而随着时间降低温度并减少由高压缸的恒定温度升高引起的能量消耗。

6.2 准备好材料及工具

确认汽轮机检修内容和计划工作后，应准备好相应的材料、工具，确保各种备件能及时到货，减少材料对工期的影响。如涉及重要零部件的更换，应事先与制造商联系，按检修计划安排人员到场，如有特殊需要的检修检查项目，选择特殊工具进行处理，必须选择合格的企业提供，并组织专人统一管理，特殊工具经检查和检查后应在检修现场使用。

6.3 汽轮机检修后的工作整理

完成上述所有工作后，仍需对汽机修理后的精细管理工作进行分类：首先，对维修期间使用的作业工具进行检索和分类，并编译作业工具的使用统计信息，例如丢失和损坏的机器数量，作为下次维修工作的基础。 二是组织并提交最终服务报告。主要内容是在修理过程中更换的零件，需要改进的地方，修理方法和在修理过程中获得的结果以及修理后未解决的问题。 插入图表时要选择分辨率清晰的图形，从而可以以提供信息更加精准的质量报告和电子报告。对于检修过程中遇到的困难，以及创新，改进方式进行更改，并总结经验教训，同时计算整个过程的费用，计量电站检修费用和成本效益。

6.4 配备专业备件、工具和技术人员

需要采购、准备和质量检查所需的备件和检修工具。对于需要更换的零件，也应联系制造商进行购买，以确保这不会影响正常的检修过程。 购买和制造专用工具后，应进行质量控制，以确保它们符合标准要求。还需要培训维修团队的人员，选择合格，专业和经验丰富的人员，确保队员能够相互配合，确保修理工作顺利完成。

6.5 对给水泵的问题加以优化

传统的固定速率给水方法主要用于给水泵，但是这种方法存在一定的问题，并且还会造成较大的能量损失。因此，在优化过程中，专业技术人员应根据泵的渐进曲线和变化的数据进行设计，这种可变给水泵不仅可以提供有效的节能效果，而且还可以大大提高机组的发电效率，从而实现了冶金企业经济效益的提高。在优化过程中，最好的方法是提高冷凝器的真空度，并改变热循环功率，使机组水真空泵的工作条件更加科学合理。

6.6 汽轮机机组振动过大及其应对策略

蒸汽轮机操作中的棘手问题之一是蒸汽轮机单元的过度振动，这会损坏蒸汽轮机的轴承座和气缸连接。可能的原因有以下多种：第一，转子轴系中心不正；第二，转子质量不平衡；第三，转子热态弯曲；第四，汽轮机运行中碰磨，汽封、油档碰磨等；第五，汽轮机机组中，叶片损坏、断裂、脱落等；第六，汽轮机中应用的润滑油质量较差，甚至含有不少杂质，轴瓦磨损等等。

7 结束语

在冶金企业发展中，优化蒸汽轮机的运行在冶金厂的正常运行中起着关键作用。 但是，在冶金企业汽轮机的实际运行过程中，存在一定程度上使汽轮机运行复杂化的问题，因此，为了有效地解决汽轮机运行中的问题，有必要寻找合理的方法进行有效的优化与改进。