陳 臻，崔凱峰，陳國(guó)民

(國(guó)電泰州發(fā)電有限公司，江蘇 泰州 225300)

1 汽輪機(jī)調(diào)試典型案例分析

1.1 低壓缸南側(cè)外缸保溫油漆被燒灼跡象

汽輪機(jī)調(diào)試機(jī)首次沖轉(zhuǎn)至3000rpm后電氣試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)A低壓缸南側(cè)外缸保溫油漆被燒灼烤黃，就地實(shí)測(cè)溫度達(dá)到190℃，試運(yùn)指揮部下令打閘停機(jī)。

由于長(zhǎng)時(shí)間空負(fù)荷運(yùn)行，超高排通風(fēng)閥處于開啟狀態(tài)(設(shè)計(jì)考慮汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)超壓缸進(jìn)汽流量低，防止超高壓缸鼓風(fēng)摩擦及末級(jí)葉片溫度高)，高溫汽長(zhǎng)時(shí)間沖刷，導(dǎo)致低壓外缸不正常的溫升；超高排通風(fēng)閥連接于低壓外缸A下部與凝汽器相連的斜板處，由于該位置離低壓外缸A很近，且接口為傾斜向上，蒸汽進(jìn)入沖刷低壓外缸A下缸的端板，使低壓外缸溫度上升；二次再熱機(jī)組啟動(dòng)方式中，超高排通風(fēng)閥的運(yùn)行方式欠妥。汽機(jī)再次沖轉(zhuǎn)至3000r/min做電氣試驗(yàn)(未并網(wǎng))，調(diào)整超高排通風(fēng)閥運(yùn)行方式，保持超高排通風(fēng)閥關(guān)閉，低壓缸外缸外殼溫度正常。

1.2 轉(zhuǎn)子抱軸

在汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)3000r/min電氣試驗(yàn)過(guò)程中因消缺停機(jī)，在盤車狀態(tài)下，盤車轉(zhuǎn)速突然下降，開大主機(jī)液動(dòng)盤車轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)閥無(wú)效，且因手動(dòng)盤車齒輪隨轉(zhuǎn)子伸縮與手動(dòng)盤車孔已經(jīng)錯(cuò)位無(wú)法及時(shí)進(jìn)行手動(dòng)盤車，轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)，因轉(zhuǎn)子溫度高，調(diào)試指揮部下令悶缸。連續(xù)17d，每隔24h通過(guò)啟、停頂軸油泵改變主機(jī)各軸承間隙，試圖手動(dòng)盤動(dòng)轉(zhuǎn)子均無(wú)效，待超高壓轉(zhuǎn)子溫度降至120℃，經(jīng)研究分析后手動(dòng)盤動(dòng)轉(zhuǎn)子，檢查轉(zhuǎn)子無(wú)卡澀現(xiàn)象后將轉(zhuǎn)子翻動(dòng)180°直軸后偏心度正常，投入連續(xù)盤車，調(diào)整轉(zhuǎn)速至50rpm。

為追求高經(jīng)濟(jì)性，汽輪機(jī)本體以及軸封動(dòng)、靜部分間隙設(shè)計(jì)余量比較小。汽輪機(jī)超高壓缸、高壓缸汽封徑向動(dòng)靜碰摩造成了轉(zhuǎn)子抱軸[1]?；▎挝粚⒏吲拍嬷归y前、后疏水管道安裝連接錯(cuò)誤，二次冷再蒸汽倒流至高壓缸，造成高壓缸排汽A/B側(cè)溫差大，悶缸過(guò)程中導(dǎo)致汽輪機(jī)停運(yùn)后高壓缸上、下缸溫差大，高壓缸上下溫差最大達(dá)80℃，發(fā)生動(dòng)靜碰磨。軸封蒸汽溫度與缸溫不匹配，軸封系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在缺陷。常規(guī)一次再熱機(jī)組高壓缸排汽溫度在350℃左右，本工程機(jī)組超高壓缸、高壓缸排汽溫度在430℃左右，較常規(guī)機(jī)組高出80℃左右，軸封供汽溫度仍采用280～320℃供汽設(shè)計(jì)存在缺陷，進(jìn)汽溫度偏低，造成機(jī)組停運(yùn)后，軸封進(jìn)汽溫度與軸封腔室溫度溫差大，長(zhǎng)時(shí)間較大溫差，導(dǎo)致超高壓缸、高壓缸端部汽封軸封齒收縮變形，大軸與軸封齒碰磨[2]。超高排逆止閥卡澀未能關(guān)閉，導(dǎo)致一再蒸汽返至超高壓缸，轉(zhuǎn)子惰走過(guò)程中產(chǎn)生一個(gè)反作用力，不僅使轉(zhuǎn)子惰走時(shí)間變短同時(shí)降低了盤車時(shí)的轉(zhuǎn)速。

對(duì)沖轉(zhuǎn)方式進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，超高壓缸投運(yùn)時(shí)，超高排通風(fēng)閥關(guān)閉。同時(shí)降低沖轉(zhuǎn)參數(shù)：超高缸進(jìn)汽7.5MPa/400℃,高壓缸進(jìn)汽2.8MPa/380℃，中壓缸進(jìn)汽0.8MPa/380℃。增加汽輪機(jī)進(jìn)汽量，降低排汽溫度，減少軸封進(jìn)汽溫度與軸封腔室溫度溫差；

對(duì)軸封系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，提高超高壓缸、高壓缸、中壓缸軸封進(jìn)汽溫度至320～350℃，控制低壓缸進(jìn)汽溫度300℃[3]；

本機(jī)正常運(yùn)行且軸封汽在自密封運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，加強(qiáng)各軸封段軸封蒸汽溫度的監(jiān)視，保證備用汽源在正常備用狀態(tài)。維持軸封壓力調(diào)閥及旁路閥前節(jié)流孔疏水閥開啟狀態(tài)，防止軸封系統(tǒng)進(jìn)水和冷汽；

當(dāng)機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行軸封汽需要補(bǔ)汽或停機(jī)后軸封汽全部由備用汽源供給時(shí)，應(yīng)將高壓段軸封進(jìn)汽溫度控制在350℃左右，維持低壓缸軸封進(jìn)汽溫度不高于300℃；

若發(fā)生機(jī)組跳閘或正常停機(jī)等，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)超高缸/高壓缸排汽溫度的監(jiān)視及時(shí)調(diào)整軸封供汽溫度，防止封進(jìn)汽溫度與軸封腔室溫度溫差偏大。機(jī)組惰走過(guò)程中應(yīng)盡快調(diào)整高壓段軸封進(jìn)汽溫度達(dá)到350℃左右，觀察1、2、3瓦軸振變化情況，若振動(dòng)明顯異常且軸封汽溫度無(wú)法滿足上述條件時(shí)，應(yīng)立即破壞真空，真空至零后時(shí)停供軸封汽，防止軸封變形引起大軸抱死[4]；

當(dāng)機(jī)組在跳機(jī)或停機(jī)后的盤車運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)高壓段軸封供汽溫度的監(jiān)視，防止封進(jìn)汽溫度與軸封腔室溫度溫差偏大。液動(dòng)盤車投入連續(xù)運(yùn)行后，要記錄好主機(jī)惰走時(shí)間，判斷是否正常；連續(xù)盤車期間要特別關(guān)注盤車轉(zhuǎn)速的變化，若出現(xiàn)不規(guī)則的上下波動(dòng)且無(wú)法判斷具體原因時(shí)，則盡快破壞真空停軸封，防止軸封變形引起大軸抱死；

機(jī)組停運(yùn)后，嚴(yán)密監(jiān)視汽缸溫度，如果上下缸溫差變大,盡快關(guān)閉缸本體疏水門悶缸，可間斷性開疏水門進(jìn)行疏水。

1.3 超高排逆止閥在閥溫較高時(shí)卡澀無(wú)法關(guān)閉

汽輪機(jī)打閘，轉(zhuǎn)速下降至0后，超高排逆止閥關(guān)不到位，盤車無(wú)法投入。

本機(jī)組超高壓缸排汽溫度在430℃左右，常規(guī)一次再熱機(jī)組高壓缸排汽溫度在350℃左右，設(shè)計(jì)人員未充分考慮在430℃左右時(shí)閥門軸套間隙，導(dǎo)致在閥溫較高時(shí)卡澀；超高排通風(fēng)關(guān)閉時(shí)，關(guān)閉力矩不夠。一是汽缸內(nèi)彈簧彈性系數(shù)不夠，二是氣缸排氣時(shí)排氣閥口徑偏小。

彈簧側(cè)氣缸增加一路氣源，在超高排通風(fēng)關(guān)閉時(shí)，增加關(guān)閉力矩；適當(dāng)放大閥門軸套間隙。

1.4 高負(fù)荷時(shí)汽泵密封水調(diào)整裕量小

高負(fù)荷時(shí)，凝結(jié)水壓力小幅波動(dòng)，造成汽泵密封水回水溫度大幅上升。

汽泵密封水取自凝結(jié)水，1000MW負(fù)荷時(shí)，進(jìn)水端密封水調(diào)閥開度將近80%，密封水出水溫度控制在55-60℃，進(jìn)水端密封水調(diào)節(jié)閥開度將近80%，從閥門特性流量曲線上看已近全開。調(diào)節(jié)裕量已不多，如凝結(jié)水壓力有一點(diǎn)波動(dòng)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥將不能快速跟蹤密封水回水溫度的變化。高負(fù)荷下密封水調(diào)節(jié)裕量已不多，凝水壓力稍微波動(dòng)，勢(shì)必密封水回水溫度上飆。處理不當(dāng)時(shí)很容易造成給水泵跳閘；給泵密封水這一薄弱環(huán)節(jié)，高負(fù)荷時(shí)凝泵變頻長(zhǎng)期接近工頻工況運(yùn)行，而除氧器主調(diào)大幅節(jié)流，違背設(shè)計(jì)初衷，凝泵變頻達(dá)不到很好的節(jié)能效果。

進(jìn)行技術(shù)改造，采用獨(dú)立的水箱和水泵供給汽泵密封水；技改前，進(jìn)行各負(fù)荷階段試驗(yàn)，在保持密封水調(diào)閥全開工況下，降低凝泵變頻轉(zhuǎn)速，將維持密封水回水溫度55℃左右時(shí)的凝泵出口壓力值增加0.2MPa偏置，作為凝泵變頻壓力自動(dòng)的設(shè)定值。這樣既能保證給水泵安全運(yùn)行，又能保證凝泵變頻運(yùn)行最大程度的節(jié)能[5]。

2 結(jié)語(yǔ)

在調(diào)試過(guò)程中，通過(guò)不斷總結(jié)分析、試驗(yàn)，攻克了諸多1000MW二次再熱超超臨界汽輪機(jī)運(yùn)行與控制技術(shù)難題，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)值。該機(jī)組引領(lǐng)全球燃煤發(fā)電機(jī)組高效、環(huán)保技術(shù)發(fā)展方向，為電力行業(yè)的節(jié)能減排開辟新路徑。