#2机组低压缸胀差大原因分析及处理

引言

汽轮机在启动、停止和异常事故等工况变化时,因转子和汽缸材质结构布置不同,导致受热不同,使得膨胀的速度和方向可能不同,这样汽轮机必然存在较大的胀差变化。汽轮机动静部分的间隙改变,如果相对胀差超过了规定设计值,动静间将发生摩擦,导致机组振动增大,甚至发生叶片断裂、大轴弯曲等严重事故。所以,在汽轮机启动、停止、事故过程中应严密监视和控制高低压缸胀差(参照图1汽轮机TsI监视画面)在规定范围内。

1相关设备

(1)汽轮机为C135/N150-13.24/535/535/0.69型超高压、双缸、中间再热、单轴、双分流、抽汽凝汽式。高压缸采用内外双层缸结构,低压缸采用双分流双层缸结构。

(2)高中压静子部分死点位于中轴承箱下部横、纵销中心线的交点处,低压静子死点位于低压外缸下部支撑台板的横向键与纵向键的中心线的交点上。

(3)夹层加热:在高压缸外缸上下缸体各装一根直径小57×4的喷汽管,管上钻有若干个直径小5的小孔,夹层加热蒸汽从喷汽管喷出,进入汽缸夹层。

(4)滑销系统:在汽轮机基础上用地脚螺栓安装了前、中、后基架和后汽缸基架,在基架上分别装有前轴承箱、中轴承箱、后轴承箱及低压缸。前基架上沿中心轴线布置有纵销,前轴承箱可在其基架上沿轴线方向移动。高中压外缸上猫爪支承在前轴承箱和中轴承箱上。中轴承箱上安装有纵销和横销,两者的交叉点就是高中压静子的死点,前轴承箱、高中压外缸及中轴承箱以此死点作轴向膨胀或收缩。低压外缸中心靠其与中、后轴承箱间纵销来保证。低压静子死点位于低压外缸下半支撑台板的横、纵向键的中心线的交叉点。

2#2机组低压缸胀差大原因分析和处理

2.1汽轮机滑销系统

滑销系统影响因素:滑销系统受力不均卡涩:轴承箱与基架摩擦力增大:推拉结构布置不合理:蒸汽管道对汽缸的相互推力作用。

汽轮机运行一段时间后,基架油槽内的润滑油脂会慢慢碳化失效,而油脂又无法置换,基架上的摩擦力将增大,严重时会造成底面锈蚀咬合。机组启动、停止过程中的汽缸膨胀和汽缸收缩,其推拉力是靠猫爪来传递的,猫爪受力不均或汽缸左右两侧膨胀不均匀,会导致左右侧猫爪的推拉力不同,不仅产生轴向推力,也产生横向推力,从而使轴承箱受到的推拉力不一致,该力传递到轴承箱下的纵向键,增大了汽机膨胀摩擦力,使得滑销系统卡涩。

应对措施如下:

(1)检修时检查前箱、中箱,对封闭的润滑油槽油脂进行更换:将轴承箱和台板的氧化皮和铁锈清理干净:使得轴承箱体与台板接触面积达到技术规范的要求。

(2)推拉装置不合理,需加以改进。

(3)检修时对与汽轮机高中压缸连接的主要蒸汽管道支吊架进行检查,重新安装固定并调整好变形松动、偏斜、断裂的支吊架,达到支吊架安装和设计标准。

2.2蒸汽压力、温度和流量的影响

机组冷态启动时,蒸汽压力、温度和流量等参数控制过高,会导致机组胀差变大。

应对措施如下:

(1)机组冷态启动时,必须等汽轮机左右侧总胀到7mm以上再继续加负荷。检修人员可对猫爪进行牵引和敲打。

(2)机组冷态启动过程中蒸汽温度和压力升速率必须严格控制,如表1所示。

(3)公司根据哈尔滨汽轮机厂家资料和现场实际规定了

合理的冲转参数,正常情况下运行人员按规程和操作票执行即可。参数如下:主汽压力1MPa,主汽温度250℃:再热蒸汽温度230℃以上:主蒸汽与再热蒸汽温差不大于50℃:过热、再热蒸汽过热度均在50℃以上:凝汽器真空-60kPa以上。

2.3轴封温度的影响

由于轴封供汽与汽轮机大轴直接接触,温度变化直接影响转子的伸缩。轴封温度设定为170℃,但由于轴封减温水调节不好,同时漏量大,导致轴封温度变化范围大,建议#2机组停运检修时更换减温水调节门和减温水管道手动门。

2.4夹层加热装置的影响

汽缸夹层加热装置的作用是加快机组启动和停止速度,通过减小高中压缸内壁与外壁、汽缸与法兰、法兰与螺栓的温差,加快汽缸的膨胀或收缩,达到控制高压胀差的目的,但对低压胀差也有影响,在此不进行讨论。

2.5凝汽器真空的影响

机组启动过程中,当汽轮机保持在一定转速,或机组保持一定负荷时,通过改变凝汽器真空进而改变汽缸进汽量,可以在一定程度上控制胀差。

2.6汽缸保温和疏水的影响

缸体的保温尽量完善,对各段抽汽手动门开度进行调整。汽轮机房的温度是否需要调整,此工作需要进一步试验论证。

应对措施如下:

(1)保温整改,缸体下部的保温涉及的抽汽管道比较多,需要进行一次联合检查。

(2)各段抽汽手动门开度应进行调整。

(3)对汽机厂房温度进行控制。

2.7煤质变化的影响

煤质变化时,负荷、主再热汽温变化大。如:负荷95Mw左右,在减少入炉煤量的同时,负荷迅速上升到113Mw,当时煤量由85t/h减少到72t/h,主蒸汽温度由533℃迅速下降至523℃后缓慢回升至533℃左右,同时机侧主再热汽温小幅度波动,高中压缸缸温也小幅度波动。当时,高中压缸胀差由3.67mm降到3.61mm后迅速反弹至3.65mm,低压缸胀差由5.34mm降到5.17mm后迅速反弹至5.26mm。

负荷、主汽温度波动情况如图2所示。

高中压缸胀差、低压缸胀差波动如图3所示。

通过分析可知,煤质变化首先导致主再热汽温变化,最终结果是导致汽轮机胀差波动。建议加减负荷一定要缓慢,调整主再热汽温时应平缓,不应大起大落。

2.8机组暖机和加负荷的影响

暖机和加负荷速度过快,最终可能导致机组胀差无法控制,机组无法启动。

应对措施如下:

(1)冲转暖机时间控制如表2所示。

(2)加负荷控制如表3所示。

3结语

通过对国华(印尼)南苏发电有限公司#2机组低压缸胀差大现象进行分析,提出了一些有针对性的处理措施,保证了机组胀差在正常范围内,为国华(印尼)南苏发电有限公司的安全生产提供了有力保障。