浅谈某厂300MM汽轮机高中压缸热耗高的揭缸经验

引言

汽轮机是火力发电厂发电流程的核心设备,其热耗高低是机组节能降耗的重要突破口。但在设备实际运行过程中,汽轮机部套结合面、汽封间隙、通流部分等各环节均受设备原始结构、检修工艺、汽水品质及运行操作影响,会造成热耗升高,同时其性能需要大修时揭缸检修才能得到恢复,因检修周期长、工序复杂、细节要求高,一次揭缸检修的成败直接决定该机组一个大修周期的热耗水平。

本文以某厂300MM机组高中压缸热耗高揭缸检修为例,详细分析了该汽轮机高中压缸热耗偏高的原因及处理方法,并就机组揭缸检修总结了相应注意要点,对以后的相关检修工作有一定的借鉴作用。

1造成汽轮机热耗升高的原因分析

某厂300MM机组汽轮机系东方汽轮机厂生产,为N300-46.7/537/537-w型亚临界、一次中间再热、两缸、两排汽凝汽式汽轮机,高中压缸采用合缸结构,其高压部分设计为双层缸,低压缸为对称分流式双层缸。该汽轮机修前存在高中压缸效率低、抽汽段超温、高中压外缸中分面漏汽、机组热耗高等问题,修前热耗高于设计值247kJ/kMh。在机组大修过程中,技术人员对热耗偏高的问题事前精心策划、过程细致查找、修后精细评估和总结,对以下造成热耗升高的情况进行了分析:

1.1部套中分面漏汽

在高中压缸解体后,技术人员通过对高中压外缸、高压内缸、喷嘴室、各隔板套及隔板、两端轴封体中分面进行检查,发现高中压外缸、高压内缸、中压轴封体等结合面有汽流冲蚀的痕迹,并且外缸中分面漏汽螺母均出现高温发蓝等现象,漏汽问题较明显。

1.2汽封间隙超标

在高中压缸上半解体完成后,技术人员在半缸状态下的修前通流间隙进行仔细测量,发现叶顶汽封、少量端汽封等位置间隙超标:在汽缸解体完成后,通过对高中压缸逐圈、逐块汽封的情况进行检查,发现隔板及过桥多圈布莱登汽封无磨损痕迹,但结合该机组修前热耗水平不佳的情况分析,前次检修汽封间隙偏大,造成一定的热耗损失。

1.3部分易出现的外漏点

在汽缸解体的同时,施工人员对上下缸进汽管法兰、内缸疏水法兰、缸内热工线穿缸法兰等位置逐个排查,发现内缸疏水穿外下缸法兰和一个下缸缸温测点法兰及螺栓有漏汽痕迹。

1.4通流部分积垢

在缸内部套全部解体后,技术人员检查发现高中压转子、各隔板等通流部分有一定程度的结垢现象,它表明其蒸汽所携带的盐分在气体做功过程中,随着蒸汽压力、温度的下降会逐渐析出,沉积在各通流部分。它增大了蒸汽在静、动叶片中的流动损失,减少了通流面积,降低了机组效率。

2影响汽机热耗的缺陷及处理方法

工程技术人员发现上述问题后,结合现场实际情况细致分析,通过揭缸后部套清理、部套找正、汽封间隙调整、扣缸等环节的努力,将存在的问题在以下方面予以解决:

2.1部套中分面漏汽

(1)外缸中分面修复。

结合其他电厂的调研事实,该机型普遍存在高中压外缸偏斜的情况。在此次检修中,由检修人员对高中压外上缸进行修复并以此为基准面对下缸补焊研磨,最后达到空缸间隙0.4mm不入、紧4/3螺栓0.05mm不入、中分面红丹接触70%以上的效果。

(2)螺栓收紧。

在扣缸装复环节,施工人员对各部套的螺栓用液压扳手按力矩进行均匀冷紧,并严格控制热紧弧长执行热紧工作,对冷紧力矩、热紧弧长、收紧顺序等严格验收。

(3)汽缸部套螺栓顶缸。

在解体后的检查阶段,技术人员通过细致检查发现外上缸个别位置有顶起的印记,检查确认为高压内缸中分面螺栓螺母旋转角度不够导致螺母六方位置与上缸顶起,在外缸中分面收紧时拉出的印记,也间接造成外缸的中分面漏汽。在本次回装过程中,在全实缸试扣时在六方位置涂抹红丹印接触,以此判断合适的旋转角度。

(4)轴封体等部套未真正紧入。

在修前半缸状态检查隔板、轴封体中分面检修时,发现中压轴封内侧0.3mm塞尺贯穿,清理研磨阶段对上下轴封体进行对研,在历次实缸及扣缸阶段时特别注意该位置的验收。

(5)轴封体立面贴合不到位。

受该机型的影响,高中压端汽封在立面无拉紧螺栓,靠汽流推力自密封。为确保密封效果,本次施工人员将轴封体立面与外缸立面槽道密封面侧作红丹接触检查,对接触不到的位置进行修磨,使立面的两个密封面贴合。

2.2汽封间隙超标

(1)调节级汽封变形。

将高压内缸吊出后,检查调节级第一、二、三圈汽封体,发现汽封受热变形导致无法维持一圈整圆,汽封体与内缸槽道也无法形成密封,造成热耗损失。此次对该位置三圈汽封进行更换。

(2)部分汽封未接触。

对修前检查的过桥汽封、隔板汽封布莱登汽封疑似间隙过大的问题,在汽封间隙调整阶段严格安装工艺弹簧,并特别注意调整时布莱登汽封的间隙情况。每一遍汽封间隙调整时,均特别关注胶布厚度、贴胶布搭接的要求、汽封圈中部位置、布莱登弹簧鉴定检验等。要求检修人员对每次全实缸第一时间在汽封圈上检查厚度并作书面记录,并随后逐圈在大背板上标明贴好胶布情况再核对,防止胶布不粘造成调整误判。

(3)部套缸位不正。

在缸内部套调整阶段,施工人员检查各隔板套、隔板的变形情况,逐块打表予以撬动,并视缸位不正缺陷情况进行红丹检查及补焊研磨,并在实缸、扣缸等阶段抽查部套左右偏差,防止缸位不正造成汽封间隙不真实。

2.3汽缸连接位置外漏

(1)汽缸底部内缸疏水、热工套管等穿缸位置密封不够。

在揭缸阶段,施工人员对上下缸穿缸位置的法兰周围保温进行拆除,有效检查漏汽位置。解体后,拆下各穿缸法兰,随后将密封面进行研磨并做红丹检验,通过一系列细致的工作才能让这些往往容易被忽视的地方得到保证。

(2)轴封体等位置有细小砂眼。

在解体后的全面检查阶段,还发现在轴封体外侧存在漏汽的痕迹,在全面检查后点焊进行处理。

3检修前后效果比较

3.1修前热耗数据

本次揭缸检修前,270Mw工况下试验热耗8355.44kI/kwh,参数修正后热耗率8199.23kI/kwh:220Mw工况下试验热耗8487.11kI/kwh,参数修正后热耗率为8285.63kI/kwh:

150Mw工况下试验热耗为8712.12kI/kwh,参数修正后热耗率为8571.41kI/kwh。270Mw工况下,高压缸效率81.33%,比设计值低3.84%:中压缸效率91.13%,比设计值低0.78%。

3.2修后热耗数据

通过高中压缸揭缸检修,处理好高中压外缸、缸内各部套中分面以及重新调整通流间隙后,机组热耗数据有了较明显的改善,300Mw、225Mw、150Mw负荷下修正后热耗数据分别为8134kI/kwh、8236kI/kwh、8514kI/kwh,高压缸效率为82.07%,中压缸效率为91.26%,一段抽汽、三段抽汽温度较修前分别下降5℃、48℃,本次揭缸检修基本达到了效果。

4结语

对各火电厂而言,汽轮机节能降耗是一项持续而重要的工作:而对汽机专业来讲,汽轮机的揭缸检修,是专业内前期策划时间长、工艺要求高、过程衔接紧的一项核心工作。可以说,每次成功的揭缸检修对施工管理和技术管理而言都是一次艰辛的考验。本文通过对某厂300Mw机组揭缸检修在降耗方面出现各种问题的分析和处理,为后续汽轮机检修工作提供了些许经验参考和方法借鉴。