謝金土

摘要：在高調(diào)門順序閥運(yùn)行方式下的汽輪機(jī)軸系振動水平和瓦溫是汽輪機(jī)通流改造的關(guān)鍵指標(biāo)之一。部分汽輪機(jī)通流改造后，在高調(diào)門單閥切換順序閥運(yùn)行出現(xiàn)不同程度的振動或瓦溫偏高問題，影響汽輪機(jī)軸系運(yùn)行的安全性和機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。因此，分別從制造和檢修安裝的關(guān)鍵技術(shù)上，嚴(yán)格控制影響振動和瓦溫的因數(shù)，制定并執(zhí)行嚴(yán)格的現(xiàn)場檢修工藝和質(zhì)量管控措施，成功達(dá)到了改造后汽輪機(jī)高調(diào)門順序閥一次投運(yùn)成功、軸振小于76μm、支持軸承瓦溫小于85℃的預(yù)期目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī);通流改造;順序閥投運(yùn);檢修工藝;質(zhì)量管理

1 設(shè)備概況

國華太倉發(fā)電有限公司7、8號超臨界機(jī)組由上海汽輪機(jī)有限公司（STC）與西門子西屋（SWPC）聯(lián)合設(shè)計制造的超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸、四排汽凝汽式汽輪機(jī)，整個軸系由9個軸承支撐，1～6號軸承為四瓦塊可傾瓦，7～8號軸承為上瓦圓筒瓦下瓦兩塊可傾瓦，9號軸承為四瓦塊可傾瓦，高壓主汽門（TV）和高調(diào)門（GV）的排列位置如圖1所示，4組噴嘴分別有27、26、26、27個噴嘴汽道，原設(shè)計閥開順序3、4→1→2。

為實現(xiàn)節(jié)能減排，提高機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性，結(jié)合國內(nèi)外先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)以及汽輪機(jī)通流改造相關(guān)經(jīng)驗，對7、8號汽輪機(jī)實施完成了通流改造。

2 改造前順序閥投運(yùn)及治理情況

7號機(jī)1號軸承X向軸振自機(jī)組投順序閥以來一直處于90?m以上，到2008年12月，軸振長期處于100?m以上運(yùn)行，最高到了122?m。2011年04月16日最大至151.45?m。處理情況：經(jīng)過專業(yè)討論和江蘇電科院建議，在2012年2月C級檢修中，對1號瓦頂部間隙進(jìn)行調(diào)整，由原來的0.81mm調(diào)整到0.71mm，將頂部間隙減小0.1mm。修后在順序閥運(yùn)行方式時，1X向軸振出現(xiàn)連續(xù)超限報警現(xiàn)象，最高達(dá)到144?m。就地實測瓦振小于20μm。最終經(jīng)過現(xiàn)場對轉(zhuǎn)子進(jìn)行精細(xì)動平衡調(diào)整，降低轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡量，解決了1X軸振大問題。

3保障改造后順序閥投運(yùn)成功的關(guān)鍵工藝管控措施

為確保改造后高調(diào)門順序閥一次投運(yùn)成功，制定了專項管控措施。

3.2.1優(yōu)化設(shè)計軸系找中標(biāo)準(zhǔn)

為了解決因調(diào)節(jié)級配汽不平衡汽流力致使軸承單側(cè)受力大而導(dǎo)致瓦溫升高的問題，需要制造廠根據(jù)電廠提供機(jī)組停機(jī)前基礎(chǔ)沉降相關(guān)數(shù)據(jù)及運(yùn)行的各軸瓦振動和瓦溫數(shù)據(jù)，定制設(shè)計軸系找中圖。重新對3、4號瓦標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，使其標(biāo)高尺寸與設(shè)計吻合，從而降低2號瓦負(fù)荷分配，使2號瓦軸承溫度下降。其具體數(shù)據(jù)：增大中低對輪圓周高差值，由改造前后高0.345mm增大到后高0.626mm，將2號瓦標(biāo)高降低0.28mm;同時增大中低對輪下張口值：由改造前0.237mm增大到0.247mm，將1號瓦標(biāo)高提高約5絲。

3.2.2 優(yōu)化設(shè)計軸承頂部間隙

7、8號機(jī)組在改造前順序閥投運(yùn)時均存在汽流激振力偏大的問題，其影響1號瓦軸振值約20-30μm。解決措施是根據(jù)電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范之汽輪機(jī)機(jī)組篇（DL 5011-92）第2.5.7條款規(guī)定：四瓦塊可傾瓦頂部間隙一般為軸頸直徑的（1.2～2.0）/1000，間隙可用加減墊片進(jìn)行調(diào)整[1]。經(jīng)查閱制造廠圖紙，1號瓦軸頸直徑為Φ354.89mm，2號瓦軸頸直徑為Φ380.24mm，按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)計算出1、2號瓦頂部間隙分別為0.43-0.71mm和0.46-0.76mm。根據(jù)廠家反饋意見，1號瓦頂部間隙標(biāo)準(zhǔn)由原來0.71-0.81mm縮小至0.51-0.59mm，2號瓦頂部間隙由原來的0.76-0.86mm縮小至0.53-0.64mm。

3.2.3 精準(zhǔn)測量軸承頂部間隙

可傾瓦軸承在檢修中一般采用壓鉛絲法測量間隙，測出的間隙值并非是軸承的真實間隙，這與剖分式結(jié)構(gòu)的軸承不盡相同，主要原因是可傾瓦軸承是活動瓦塊，轉(zhuǎn)子落到下半軸承后，實際軸中心線與軸瓦內(nèi)孔中心線并不重合，軸中心比軸瓦內(nèi)孔中心要低一些，如果以此值作為頂部間隙調(diào)整，勢必會造成實際頂部間隙超標(biāo)而影響軸承穩(wěn)定性。引用吳明 孫茂才：可傾瓦滑動軸承間隙的計算，四瓦塊滑動軸承真實頂部間隙與通過放置在上半兩塊可傾瓦塊圓周方向450位置壓鉛絲測出的間隙值為1.1716倍的關(guān)系[2]。因此，將測得的間隙值乘以修正系數(shù)1.1716，即可得到軸瓦頂部間隙值。

3.2.4 檢修工藝精益求精

為實現(xiàn)改造后順序閥投運(yùn)一次成功的既定目標(biāo)，必須對部分檢修工藝和工序進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以進(jìn)一步提高檢修質(zhì)量水平：

1）改變軸系找中心的常規(guī)工序，一般是在發(fā)電機(jī)抽轉(zhuǎn)子后進(jìn)行汽輪機(jī)各轉(zhuǎn)子軸系中心調(diào)整，工序優(yōu)化為軸系找中心采用全實缸、發(fā)電機(jī)暫緩抽轉(zhuǎn)子、四根轉(zhuǎn)子一起找中心，目的是保證發(fā)電機(jī)定子底腳調(diào)整墊片可調(diào)整。

2）引入兩點直線斜率計算軸系各瓦調(diào)整量，將已知引進(jìn)直線的1點和2點，和各瓦的X值（X值也就是各瓦到1號瓦的距離），求相對各瓦處的Y值。根據(jù)兩點直線的方程可知：（x1-x2）/（x-x1）=（y1-y2）/（y-y1）即可得：Y=（y1-y2）×（x-x1）/（x1-x2）+y1[3]。通過繪制各瓦調(diào)整量的計算值Y與各瓦的X值的曲線圖，并繪制引進(jìn)的直線相對于各瓦處的Y值，將各瓦的計算值和設(shè)定值相加得到的數(shù)值的曲線，即為各瓦的調(diào)整量的曲線，并要求該曲線看起來應(yīng)該盡可能要平坦一些，若發(fā)現(xiàn)某個瓦的調(diào)整量仍然過大，為減小該瓦的調(diào)整量，需要繼續(xù)通過改變所引直線的斜率重新計算各瓦的調(diào)整量，直到各瓦的調(diào)整量的曲線比較平坦為止。

3）改變軸系中心復(fù)查的常規(guī)工序，一般是在扣缸后最后一次復(fù)查、微調(diào)軸系中心，工序優(yōu)化為扣缸前進(jìn)行全實缸復(fù)查中心，扣缸后不再進(jìn)行軸系中心復(fù)查，這樣做保證在軸系中心進(jìn)行微調(diào)后，可以精細(xì)研磨軸瓦墊鐵接觸，并根據(jù)中心變化情況對端部汽封徑向間隙進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保檢修工藝質(zhì)量。

4 改造后高調(diào)門順序閥投運(yùn)情況

改造后，7、8號機(jī)組均實現(xiàn)高調(diào)門順序閥安全投運(yùn)一次成功的既定改造目標(biāo)，從單閥切換到順序閥后，負(fù)荷變化范圍300MW-630MW，1、2號瓦軸振和瓦溫均達(dá)到優(yōu)秀值水平，軸振小于76?m，軸瓦溫度小于85℃，切換過程中各瓦振動和瓦溫運(yùn)行平穩(wěn)，基本上實現(xiàn)無擾動切換，改造后7、8號機(jī)組高調(diào)門單閥切換順序閥汽輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)曲線如圖2和圖3所示。

5 結(jié)論

為確保改造后高調(diào)門順序閥投運(yùn)一次成功，應(yīng)該制定針對性的現(xiàn)場檢修工藝及其質(zhì)量管控措施，優(yōu)化部分常規(guī)工藝和檢修工序。以本文兩臺超臨界630MW等級機(jī)組為例，在現(xiàn)場通流改造過程中，對檢修安裝的各個關(guān)鍵工藝及其質(zhì)量進(jìn)行了嚴(yán)格管控，實現(xiàn)了通流改造后汽輪機(jī)高調(diào)門順序閥一次投運(yùn)成功、軸振小于76μm、支持軸承瓦溫小于85℃的嚴(yán)格要求。

參考文獻(xiàn)

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