何拓

(湖南華電長沙發(fā)電有限公司，湖南長沙410203)

0 引言

某發(fā)電公司1號(hào)、2號(hào)機(jī)組東方汽輪機(jī)廠引進(jìn)日立技術(shù)生產(chǎn)制造超臨界壓力汽輪機(jī)型號(hào)為N600—24.2/566/566,是典型的超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、雙背壓、凝汽式汽輪機(jī),最大連續(xù)出力為634.255 MW,額定出力600 MW。該汽輪機(jī)采用復(fù)合變壓運(yùn)行方式；汽輪機(jī)具有八級(jí)非調(diào)整回?zé)岢槠?設(shè)計(jì)壽命不少于30年。

該汽輪發(fā)電機(jī)組的推力軸承位于高中壓缸與低壓缸之間,采用傾斜平面式雙推力盤結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的推力軸承由沿圓周方向的10條油槽將推力瓦面分隔10個(gè)扇面瓦塊形成,每塊沿圓周方向傾斜以保證瓦塊內(nèi)徑處的潤滑流量均衡,軸向推力通過推力盤直接作用在推力軸承的工作面或非工作面上,傳遞給組裝在推力盤軸承的瓦塊上,經(jīng)瓦塊的支撐塊、平衡塊、基環(huán)、推力軸承的外殼傳遞到機(jī)座上。汽輪發(fā)電機(jī)組的推力軸承是承受轉(zhuǎn)子在運(yùn)行中的軸向推力,維持汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和靜止部件的正常的軸向間隙。推力軸承瓦塊溫度是推力軸承運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)重要參數(shù),推力瓦塊溫度一旦超高,烏金磨損燒壞,轉(zhuǎn)子便會(huì)發(fā)生不允許的軸向位移,使汽輪機(jī)通流部分發(fā)生碰撞、磨損事故,因此保證推力瓦溫度的長周期穩(wěn)定測量是十分必要的。[1]

1 概況

1.1 結(jié)構(gòu)及分布位置

大機(jī)推力瓦塊及瓦塊測溫元件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 大機(jī)推力瓦及所屬附件結(jié)構(gòu)

正向推力瓦溫度具體分布如圖2所示 (反向推力瓦溫度分布與正向一致)。正向推力瓦塊靠發(fā)電機(jī)側(cè),反向推力瓦塊靠機(jī)頭側(cè)；上、下部以大機(jī)大軸水平線為界；正向推力瓦溫度簡稱正1、正2、正3、正4,反向推力瓦溫度簡稱反1、反2、反3、反4[2-3]。

圖2 正向推力瓦溫度元件實(shí)際位置

1.2 現(xiàn)場原有溫度元件安裝情況

推力瓦溫度現(xiàn)場安裝如圖3所示,溫度元件感溫部分固定在推力瓦瓦塊測溫孔內(nèi),引線無固定穿過擋油板上穿線孔,走到擋油板外側(cè)后沿途綁扎在擋油板上的固定螺母上,后續(xù)綁扎在內(nèi)部油管上直至引出油箱。

圖3 推力瓦溫度現(xiàn)場安裝圖

2 技改及故障現(xiàn)象原因分析

在機(jī)組以往的運(yùn)行過程中,經(jīng)常發(fā)生正、反向推力瓦溫度顯示異常甚至無法測量的情況,數(shù)次機(jī)組維護(hù)及檢修過程中,都根據(jù)拆下的溫度元件損壞情況對(duì)推力瓦溫元件及安裝方式進(jìn)行過整改及小的技改。

2.1 第一次改造內(nèi)容

將溫度元件由普通元件更換成帶進(jìn)口外護(hù)皮及金屬軟鎧的溫度元件。溫度元件使用帶螺絲的金屬卡固定在瓦塊上,引線分段固定在沿途的管路上。改造后機(jī)組運(yùn)行2～3個(gè)月,溫度出現(xiàn)波動(dòng)后壞點(diǎn),拆出后發(fā)現(xiàn)元件引線齊根斷裂 (如圖4所示)。

圖4 第一次改造使用后效果圖

2.2 第二次改造內(nèi)容

將軟性溫度元件更換為硬性鎧裝溫度元件,硬性鎧裝部分長度1 m,后續(xù)為軟性引線。用帶螺絲的金屬卡將溫度元件固定在瓦塊上,硬鎧部分用布條牽引固定在缸體上,后續(xù)引線分段固定在沿途管路上。改造后機(jī)組運(yùn)行一年,溫度出現(xiàn)過偶爾波動(dòng),拆出后發(fā)現(xiàn)牽引固定布條已斷,元件根部有痕跡。

2.3 故障原因分析

由于該類型機(jī)組推力瓦塊分布的特殊性,在機(jī)組正常運(yùn)行中擋油板內(nèi)各部分各區(qū)域都不可避免地受到潤滑油的沖刷。溫度元件根部感溫部分固定在測溫孔中不可移動(dòng),引出導(dǎo)線在擋油板內(nèi)瓦枕的部分無固定點(diǎn),這樣元件引線在機(jī)組運(yùn)行過程中一直受到潤滑油的沖刷,處于大幅度搖曳狀態(tài),溫度元件特別是元件根部容易損壞、斷裂,導(dǎo)致無法正常監(jiān)視大機(jī)的正、反向推力瓦溫度,嚴(yán)重影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行[5-8]。

3 實(shí)施措施

根據(jù)數(shù)次安裝方式及后續(xù)使用情況,確定將溫度元件引線全線完整牢靠固定在走線管內(nèi),處于擋油板以內(nèi)的部分在潤滑油沖刷下無法擺動(dòng)即可。

3.1 具體實(shí)施辦法

3.1.1 正、反向推力瓦瓦枕上半部[8-10]

正、反向推力瓦上半部布置有正向推力瓦溫度1、2及反向推力瓦溫度1、2。圖5所示為反向推力瓦瓦枕上半部,以反1、2施工為例說明,其中反1與正2、反2與正1施工方式一致,在圖5所示標(biāo)記1、2處開M6×1.0、深15 mm的標(biāo)準(zhǔn)螺絲孔 (共計(jì)7個(gè)),安裝固定單管 (共計(jì)5個(gè))、雙管 (共計(jì)2個(gè))卡管夾,單根元件布置安裝一根走線管,沿線彎制固定直至擋油板外,元件感溫部分固定在瓦塊上后引線即穿入走線管內(nèi)固定,(在標(biāo)記1處安裝單管卡管夾,標(biāo)記2處安裝雙管卡管夾)。

圖5 推力瓦瓦枕上半部開孔位置

3.1.2 正、反向推力瓦瓦枕下半部

正、反向推力瓦下半部布置有正向推力瓦溫度3、4及反向推力瓦溫度3、4。如圖6所示為正向推力瓦瓦枕下半部,以正3、4施工為例說明,其中正3與反4、正4與反3施工方式一致,在圖6所示標(biāo)記3、4處開M6×1.0、深15 mm的標(biāo)準(zhǔn)螺絲孔 (共計(jì)5個(gè)),安裝固定單管 (共計(jì)4個(gè))、雙管 (共計(jì)1個(gè))卡管夾,單根元件布置安裝一根走線管,沿線彎制固定直至擋油板外,元件感溫部分固定在瓦塊上后引線即穿入走線管內(nèi)固定,在標(biāo)記3處安裝單管卡管夾,標(biāo)記4處安裝雙管卡管夾。

圖6 推力瓦瓦枕下半部開孔位置

3.2 特別說明

走線管規(guī)格為φ8×1不銹鋼管,對(duì)兩頭進(jìn)行擴(kuò)坡口處理,防止對(duì)引線產(chǎn)生刮擦。單管卡管夾及雙管卡管夾材質(zhì)為304不銹鋼。固定螺絲材質(zhì)為304不銹鋼,規(guī)格為M6×1.0、長15 mm并配平墊圈及彈簧墊圈。

涉及到汽輪機(jī)零部件鉆孔加工,因鉆孔深度較瓦枕厚度來說較淺,不會(huì)對(duì)推力瓦瓦枕金屬強(qiáng)度等產(chǎn)生影響,不會(huì)影響機(jī)組安全。

3.3 安裝情況

現(xiàn)場推力瓦瓦枕加裝走線管實(shí)際安裝效果如圖7(以正向推力瓦為例)、圖8所示。

圖7 正向推力瓦側(cè)走線管安裝圖

圖8 優(yōu)化后溫度元件安裝圖

4 結(jié)語

大修改造后使用至今,大機(jī)正、反向推力瓦溫度8個(gè)測點(diǎn)正常穩(wěn)定測量10個(gè)月以上,未出現(xiàn)過任何異常波動(dòng),解決了之前推力瓦溫度不能穩(wěn)定測量的難題,確保機(jī)組不因推力瓦溫測點(diǎn)故障而影響安全穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)際安裝材料費(fèi)單臺(tái)機(jī)組大約為300元,改造前使用的溫度元件均為特別定制元件,其中帶進(jìn)口外護(hù)皮及金屬軟鎧的溫度元件單支到廠價(jià)格為2 000元左右,硬性鎧裝溫度元件單支價(jià)格為3 500元左右,改造后使用元件均為普通國產(chǎn)溫度元件,單支價(jià)格在300元左右,備品備件訂購周期節(jié)約3個(gè)月以上,大大節(jié)約維護(hù)成本,具有很高的經(jīng)濟(jì)性,改造效果較好。

本文主要針對(duì)東汽600 MW機(jī)組大機(jī)的特殊性,研究設(shè)計(jì)了一種特殊的安裝方案,此種推力瓦溫度安裝方案很好地保證了推力瓦溫度的長期穩(wěn)定測量且安裝簡單易操作。對(duì)于同類型機(jī)組的大機(jī)推力瓦溫度安裝提供了借鑒,具有普遍應(yīng)用的推廣價(jià)值。