汽轮发电机导风环与风扇基座碰摩原因及处理
2014-01-30
(淮南平圩第三发电有限责任公司,安徽 淮南 232089)
汽轮发电机导风环与风扇基座碰摩原因及处理
沈国栋 陈 宇 夏博文
(淮南平圩第三发电有限责任公司,安徽淮南232089)
针对秦山二期核电站汽轮发电机导风环与转子风扇基座存在摩擦问题,根据分析和测量的结果,采取了相应的措施,消除了发电机动静部分碰摩问题。
金属粉末;碰摩;热膨胀;收缩;冷态基准值;轴向间隙
一、故障现象
秦山二期核电站2#汽轮发电机组为600WM机组,换料大修检修发电机前侧密封瓦的过程中,发现发电机前侧密封瓦室有金属粉末及块状金属物,遂决定对发电机定子前侧进行解体检查。进一步检查发现发电机导风环与转子风扇基座轴向发生碰摩,且摩擦表面呈周向连续线性摩擦,部分摩擦表面已产生积碳现象。
二、原因分析
1.测量转子冷态基准位置。测量得到冷态基准值与历史数据基本吻合,可判断整个轴系的位置没有发生变化。
2.测量发电机定子两端导风环与转子风扇基座的轴向间隙,得到前侧轴向间隙为2mm,后侧轴向间隙为38mm,设计值冷态标准为前侧>4mm、后侧>36mm,热态标准为前侧>20mm、后侧>20mm。标准给出了最小值,检修中应考虑。在检修中各转子定位尺寸有偏差,累积误差造成前侧轴向间隙偏小。从热膨胀的角度来看,测量该转子轴向间隙后端大前端小,即转子膨胀尺寸有余,转子收缩尺寸不足,发电机解列后氢气冷却器励磁机空冷器仍在投运,造成发电机转子收缩过快;发电机定子两端铝质导风环如果有大的变形量;发电机膛内仍有氢压,造成发电机大端盖变形;产生动静摩擦。
3.观察现场的摩擦痕迹,摩擦表面呈周向连续线性摩擦,部分摩擦表面已产生积碳现象,检查发电机定子膛风道,只有稀少的金属粉末,查看运行相关记录,未发现发电机处轴承及转子技术参数的变化,表明碰摩是发生在机组停机滑停过程中及连续盘车时而不是发生在运行时。
综上所述,发电机导风环与转子风扇基座轴向发生碰摩发生在机组停机滑停过程中,是因为发电机转子前侧导风环与转子风扇基座轴向间隙偏小,发电机定子基础与汽轮机基础不是同一个基础,且运行时的转子温差较大,停机滑停过程中轴系收缩与发电机定子收缩速度不一致,轴系收缩过快产生碰摩。
三、处理方案
1.消除发电机定子前侧导风环的变形量。将发电机定子前侧导风环上下半拆下并拼装成整圆,上大平板测量水平度,最大值为1mm,严重超标,对导风环进行车削,消除变形量。
2.测量调整冷态下发电机定子前侧导风环与转子风扇基座的轴向间隙。将整个轴系依据冷态基准值定位后,测量发电机定子前侧导风环与转子风扇基座的轴向间隙,然后按照设计标准的要求调整前侧导风环与转子风扇基座的轴向间隙,因导风环是安装在发电机定子端盖上的,其结构特点导致无法通过加减调整垫片的方法来调整间隙,因此采用直接对导风环进行车削的办法来增加其轴向间隙。
3.对发电机转子的处理。因转子风扇基座的金属材质比导风环材料的硬度高,碰摩过程中只有轻微划痕,对风扇基座划痕面采用40目金相砂纸进行打磨,消除表面高点。
4.对发电机定子膛内的处理。检查发现已经有部分金属粉末进入发电机定子风道,对风道进行清理,消除金属粉末对机组的安全运行产生的危害。
5.处理结束后,测量前侧导风环与转子风扇基座的轴向间隙并做好记录,以便与下次检修时测量的数据进行比较、分析。检查清理发电机定子地脚螺栓,并测量地脚螺栓的膨胀间隙,将不合格的调整至合格。检查清理发电机定子前后纵销并进行润滑,测量前后纵销间隙并记录。
[1]哈尔滨电机厂QFSN-600-2YH型《汽轮发电机组产品说明书》.
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