1號汽輪機5號瓦瓦溫偏高的處理

1號汽輪機5號瓦瓦溫偏高的處理

紅燕池第二發(fā)電責任公司1號機車由rn（c）200-12.75、535、535、200mw、超高壓、單軸、三用、兩汽、加熱泵組成，于2000年9月開始，并于2002年3月完成了第一次大規(guī)模維修和第一次大規(guī)模維修。自機組調試開始,1號汽輪機一直存在5號瓦瓦溫偏高問題,并有逐漸升高的趨勢。至2002年1月5號瓦運行最高瓦溫達到94.49℃,平均瓦溫為90℃,已超過了制造廠《汽輪機運行及維護規(guī)程》規(guī)定的汽輪機軸瓦瓦溫為85℃的報警值,并達到了制造廠修訂后的90℃報警值。經分析制定了解決方案,利用機組大修、春節(jié)停機等機會對此缺陷進行了處理,最終徹底消除了這一嚴重威脅機組安全穩(wěn)定運行的重大缺陷。15瓦溫調查汽輪機低壓缸為雙缸結構,5號瓦安裝在低壓缸后部半落地結構的軸承箱上,軸承箱前端與低壓外缸連接,底部通過臺板直接與基礎連接。5號瓦為固定式橢圓瓦,直徑D360mm,長度290mm。下瓦底部有3塊墊鐵,上瓦頂部有1塊墊鐵。下瓦烏金延軸向裝有2個對稱于瓦中心的溫度測點,一個在低壓缸側(以下簡稱缸側),一個在發(fā)電機側(以下簡稱電側)。1號機組調試時,5號瓦缸側瓦溫即高達87℃,缸側瓦溫高于電側12℃左右。為此,制造廠將報警值由85℃修訂為90℃。可能因缸體變形、基礎下沉、軸瓦磨損等原因,隨運行時間兩側溫差發(fā)生了轉變。缸側瓦溫逐漸降低而電側瓦溫卻逐漸增大,特別在冬季高真空情況下5號瓦電側瓦溫明顯偏高。至2002年1月,電側最高溫度達94.49℃,平均溫度約為90℃,已超過了修訂后的報警值。電側高于缸側溫度26℃左右。瓦溫隨真空的變化而變化,真空提高則瓦溫上升,與功率等其它參數基本無關,2號機也存在同樣的問題。1號機組5號瓦溫情況詳見表1。5號瓦可能因供油量不足而影響瓦溫,但實測5號瓦供油量為29.11m3/h,比4號瓦20.59m3/h高,不會引起瓦溫升高。2.2加強和完善瓦溫高距5號瓦發(fā)電機側1m處低壓缸—發(fā)電機聯(lián)軸節(jié)上裝有盤車大齒環(huán),其高速旋轉時與空氣鼓風摩擦產生大量熱量,對瓦溫可能會有影響,采取以下處理措施:(1)加裝1臺排風機,從盤車頂部抽風,以便通過增強通風降低瓦溫,但效果不明顯,瓦溫高問題沒能解決。(2)將大齒環(huán)齒輪模數由8改為6,減小齒廓尺寸以減小鼓風產生的熱量,1號機組大修更換齒環(huán)后,盤車殼溫度仍在110℃左右,瓦溫未降低。盤車大齒環(huán)產生的熱量要經過2個腔室才能傳到5號瓦,其對瓦溫的影響很小。這一點通過測量軸承箱蓋溫度得到了證實,箱蓋大齒環(huán)部位溫度為110℃,而5號瓦僅有60℃。2.3面烏金發(fā)現(xiàn)異常經對5號瓦多次解體檢查,軸承間隙、緊力均在標準之內。瓦面烏金也沒有發(fā)現(xiàn)異常。2002年元旦,1號機組臨時檢修后,在同樣真空下,瓦溫升高了6℃左右,有可能5號瓦電側烏金發(fā)生了磨損。但2002年2月軸瓦解體檢查也未發(fā)現(xiàn)異常。2.4加熱設備的問題通過多次對5號瓦前后測溫元件的位置、測量準確性進行核對確認,沒有發(fā)現(xiàn)問題。2.5真空對瓦溫的影響以上因素逐步排除后,認為造成5號瓦瓦溫偏高的原因只能是運行中軸瓦荷載升高。根據電側瓦溫高于缸側瓦溫26℃現(xiàn)象判斷:前后荷載不均,電側瓦溫過高是造成5號瓦瓦溫高的根本原因。影響軸瓦荷載的因素有以下幾個。2.5.1真空的影響低壓缸后軸承箱為半落地結構,缸體發(fā)生變形時將直接影響與低壓缸相連的5號軸瓦中心。真空升高(變好),會造成缸體收縮使軸瓦中心升高。但軸瓦前后部分的標高變化并不是同步的,后部相對于前部升高較多,于是引起5號瓦后部(電側)荷載增加瓦溫升高;反之,真空下降(變壞)則瓦溫降低。1號機組大修前(2001年7～9月),最高瓦溫對應的真空平均值為-80.92kPa,瓦溫平均值為77.17℃,最高為81.42℃,前后溫差為6℃左右。1號機組大修后(2001年12月),循環(huán)水溫度平均值由7、8月的29.4℃降至16.9℃。同時大修中凝汽器經過酸洗冷卻效果增強,真空系統(tǒng)消除了漏點,使1號機組真空系統(tǒng)嚴密性大幅提高。大修后最高瓦溫對應的真空平均值為-84.53kPa,最高為-86.51kPa,瓦溫隨真空的升高而升高,瓦溫平均值升至84.24℃,最高值為90.34℃,前后溫差為21℃左右。由2002年1月18日的運行數據(見圖1)可明顯看出真空同瓦溫是緊密相關的,真空降低則5號瓦電側溫度(編號T46TE25)也立即降低。據估算,真空每降低1kPa,5號瓦溫約降低1.2℃。真空對瓦溫的影響最終是低壓缸缸體剛度問題。真空發(fā)生變化時,排汽溫度隨之變化,但排汽溫度對瓦溫的影響應同真空的影響相反且緩慢,因為加熱或者冷卻大量金屬需要一個時間過程。2.5.2軸承結構原因5號瓦為非球面瓦不具備自動調心能力,與軸頸無法自動對中。因缸體變形、重新找正、翻瓦就位等原因軸頸相對軸瓦發(fā)生前后傾斜時,即會造成軸瓦前后荷載不均,引起軸瓦前后溫差增大瓦溫升高。軸承緊力過大也可能引起電側瓦溫偏高。2.5.3對輪中心原因發(fā)電機為氫冷,運行時氫壓為0.3MPa。發(fā)電機轉子中心會因充壓而降低0.07～0.10mm。對輪找正時必須預留此量,否則5號瓦荷載會因運行中發(fā)電機轉子中心下降而變大,瓦溫會升高。2.5.4處理方案及過程消除5號瓦瓦溫高的關鍵是解決運行中軸瓦前后荷載不均問題,減輕5號瓦荷載分配是解決瓦溫高的基本原則。利用2002年春節(jié)停機期間進行了處理:(1)重新找低壓缸—發(fā)電機對輪中心,使發(fā)電機轉子中心高于低壓轉子中心0.07～0.10mm。同時盡量避免對輪上張口,盡量下張口。實際找正結果為:發(fā)電機中心偏高低壓轉子0.095mm,下張0.02mm。(2)對5號瓦下瓦進行刮修,減小正常運行時下瓦電側荷載。刮修的目的是預留5號瓦運行中發(fā)生的變形量,實際刮削了0.07mm。用特制檢查樣板對烏金進行檢查研刮,其目的是刮出瓦型(見圖2)。3機組增注前后高差問題5號瓦經以上處理,開機后效果非常明顯,高負荷高真空時電側瓦溫已由原來的平均90℃,最高94.49℃,降至目前的67℃,降低了23～27℃。前后溫差也由原來的最高-26℃降至-1℃。至此,1號機組自投運以來嚴重威脅機組安全穩(wěn)定運行的重大缺陷——5號瓦瓦溫高問題被徹底消除。隨后用同樣的方法