600MW机组汽轮机本体A级检修探讨

2017-03-18廖学书

科学与财富 2017年4期

摘要：随着经济高速发展，我国电力行业装机容量越来越大，对汽轮机本体检修水平提出了更高的要求，本文威信电厂为例，对600MW机组汽轮机本体检修的具体要点进行了着重分析，旨在为相关技术人员提供有价值的参考建议。

关键词：汽轮机本体；A级检修

前言

云南能投威信能源有限公司1号机组汽轮机为东方汽轮机有限公司生产的超临界、一次中间再热、冲动式、单轴、双背压、三缸四排汽、凝汽式8级回热汽轮机结构，型号N600-24.2/566/566，额定出力600MW，额定转速3000r/min。机组采用定—滑—定方式，带基本负荷并调峰运行。从汽机端向发电机端看转子为逆时针方向旋转。汽轮机推荐采用中压缸启动方式，亦可采用高中压缸联合启动。2012年7月投产，截止目前已投运近5年，结合集团公司及设备状况，计划于2017年8月对其进行A级检修。

1.设备概述

高中压缸为合缸布置，采用双层缸结构以减少内、外缸的热压力和温度梯度。高压外缸采用上猫爪中分面支承方式。高压内缸支承在外缸内部的四个挂耳上，通过凸肩轴向定位；高、中压缸反向布置。低压缸采用双层缸焊接结构，对称分流反向布置；外缸支撑在台板上，内缸支承在外缸内四个凸台上。汽轮机高中压转子、两根低压转子全部采用整锻转子，高压缸共有8级，中压缸共有6级，低压缸共有2×2×7级，全机结构级共有42级。各转子之间采用刚性联轴器联接，转子由位于中间轴承箱内的推力轴承定位。机组轴系中，#1、2支持轴承采用可倾瓦轴承，#3、4、5、6支持轴承采用椭圆轴承，#3～6轴承底部设置有顶轴油装置。在中间轴承箱内靠#2轴承侧设置密切尔式推力轴承，转子推力盘中心即整个汽轮机转子相对于汽缸的膨胀死点。滑销系统采用自润滑，滑销系统以各汽缸死点为中心引导汽缸膨胀。高、中压缸的绝对膨胀死点位于#2轴承座，低压缸A、低压缸B的绝对膨胀死点位于各自的进汽中心附近。【1】

2.A级检修重点项目

2.1标准项目

2.1.1转动部分，转动部分的检修包括对转子、联轴器及螺栓、叶片、叶轮毂、推力盘、主油泵转轴等的检修。

2.1.2静止部分，静止部分的检修包括对汽缸及螺栓、隔板、隔板套、支撑轴承、轴承座、喷嘴、滑销系统、汽封、油封、挡油环等的检修。

2.2通流改造

根据2013年3月对1号机组进行两次性能试验得知高中压汽缸效率比设计值偏低，过桥汽封漏汽量占热再蒸汽流量的3.05%【2】，与设计值相比（2%），漏汽率高出约1个百分点，THA工况下的热耗率为7622.76 kJ/kWh，比设计值7536 kJ/kWh高出86.7 kJ/kWh。两次试验的高压缸效率平均值为：84.9%，比设计值86.57%低1.65%。两次试验的中压缸效率平均值为：91.5%，比设计值92.7%低1.2个百分点。

根据试验结果，对机组进行通流改造，将原布莱登、蜂窝式汽封和弹簧分段式汽封改为DAS汽封、刷式汽封和铁素体蜂窝汽封，其中高中压隔板汽封和轴封采用DAS汽封，过桥汽封采用DAS汽封+刷式汽封，叶顶汽封采用蜂窝铁素体汽封，低压侧汽封进行修复和调整。

DAS汽封把铁素体汽封的两个汽封长齿（尖齿）优化成两个宽齿即DAS汽封齿，并适当减小DAS汽封齿的设计间隙，弥补了铁素体汽封齿在机组运行过程中被转子磨损从而使汽封间隙变大的缺点，从而达到既对转子磨损小，又不容易被转子磨损而使汽封间隙变大的效果，保证其密封性能。

2.3调门配气方式优化【3】

根据我公司机组长期运行负荷为450～550MW的现状，为了最大程度提高机组经济性运行，降低机组煤耗。同时，原调门配气方式，当负荷在500MW左右时，经常发生调节汽阀波动频繁的故障。故在这次A修后将进行调门配气优化技改项目。

2.4高压内外缸定位槽、低压缸进汽室肩胛面加装盘根

根据性能试验结果，低壓缸效率较低，热耗率为89.46%，比设计值93.67%低了约4%，为了进一步提高低压缸效率及高压缸效率。在高压内外缸定位槽、低压缸进汽室肩胛面加装盘根，减少汽缸漏气损失。

2.5低压缸未级疏水管增加节流孔板

机组安装时，低压缸末级疏水管使用的是Φ159的无缝钢管，采用阀门控制疏放水，漏汽量较大，降低机组效率。研究决定在疏水管路上加装节流孔，以减少漏气量，与制造商研究决定增设一Φ30的节流孔。

3.本体检修要点分析

3.1前期准备

前期准备工作是否完善，是汽轮机本体A修能否按时按质完成的基础。准备工作做得越充分，A修质量就越高，只有充分地认识前期准备工作的重要性，才能确保检修任务高质量，高效率地完成。汽轮机本体A修前期主要准备工作包括，技术资料的准备，人员的准备，备品配件的准备，工器具的准备，检修文件的准备，施工网络进度图，现场施工场地定制图等。此外，应对检修机组的状况进行摸底，了解机组在运行期间有何“毛病”，在检修前做好相应的检修方案，找到检修重点、难点，对症下药，才能在有限时间内完成检修任务。

3.2静止部分检修

3.2.1汽缸检修

汽缸检修包括汽缸外观检查，汽缸结合面检修，汽缸螺栓及螺母检修。

3.2.1.1汽缸外观检查，应无裂纹、夹渣、气孔和损伤，各滑动承力面、法兰、洼窝应光洁无损伤。

3.2.1.2汽缸结合面检修主要是对结合间隙的测量，可以采用涂红丹粉或者塞尺检查进行。汽缸结合面在冷紧1/3螺栓后，用塞尺检查应符合以下要求【4】：

1）高压缸：0.03mm塞尺自内外两侧检查，均不得塞入。

2）中压缸：0.05mm塞尺自内外两侧检查，均不得塞入，个别塞入部分不得超过汽缸法兰密封面宽度的1/3。

3）低压缸：0.05mm塞尺检查不得塞桶，在汽缸法兰同一断面处，从内外两侧塞入长度总和不得超过汽缸法兰宽度的1/3。

3.2.1.3汽缸横向水平和纵向水平检查，参考设计值、安装值及前次检修记录进行检查对比。横向水平一般不应超过0.20mm/m，纵向水平应与轴径扬度吻合。

3.2.1.4汽缸螺栓、螺母检修应符合以下要求：

1）汽缸螺栓及螺栓拆卸之前应进行编号，在检修过程中应一一对应操作，不得任意调换。

2）汽缸螺栓、螺母及栽丝孔丝扣应光滑无毛刺，螺栓与螺母配合不宜松旷或过紧，用手能将螺母完全拧入，否则应进行检查处理。

3）需热紧的螺母，应检查其与汽缸、垫圈的结合面，采用涂色法检查，接触状况应良好、均匀，接触面不得小于75%。

4）螺母冷紧时，扭紧力矩应参考说明书进行。热紧螺母旋转弧长应符合设计要求。紧固工作完成后，可以用塞尺进行一一检查，0.03mm不得塞入。

5）对高温高压螺栓及螺母应进行相应的金属监督试验及硬度测量，不合格者严禁使用。

3.2.2汽封检修

汽封检修，主要是对汽封进行修复或换型，汽封间隙调整，应注意以下几方面的要点：

3.2.2.1汽封修复要点，汽封齿应根据设计说明，被磨损消耗齿尖变厚的，应进行修刮，使其在保证适当间隙的情况下，不应与转子发生硬碰摩。汽封弹性片（簧），应保证汽封能够自如退让。

3.2.2.2汽封间隙测量，可以采用压铅丝法、贴胶带法，塞尺法，不论哪种方法都应清理干净汽封块、转轴及汽封槽道，保证测量值得准确性。

3.2.2.3汽封间隙调整，若汽封间隙过大，通过车床车削汽封块后部配合凸肩来进行调整。若汽封间隙小，通常采用游标卡尺测量汽封两凸肩厚度后，用平头凿子在靠近端面20～30mm的凸肩侧面，在承力面敲出两点凸肩，再测量捻出两点凸肩厚度。厚度的增加量应为间隙所需的放大量，若捻出的凸肩过高，可用小锉刀修锉到要求尺寸。汽封间隙少量偏小也可通过修刮梳齿的方法增大间隙。若汽封间隙大小不均匀，可采用车床偏心车削的方法来解决。【5】

3.2.2.4整圈汽封的装配还应保证其膨胀间隙应符合设计要求。其测量可以采用深度尺测得。

3.2.3油挡检修

油挡检修内容主要包括，油挡间隙测量及修复，油挡中分面研磨，应注意的要点：

3.2.3.1油挡中分面研磨，采用涂色对磨方法，最大间隙应符合设计要求，接触面积不得小于80%。

3.2.3.2油挡间隙采用塞尺进行检查测量，一般应符合以下要求：轴瓦和轴承座油挡，上部间隙0.20～0.25mm，两侧0.10～0.20mm，下部0.05～0.10mm。特殊部位的油挡间隙应符合设计值

3.2.3.3油挡齿厚度一般不应超过0.10～0.20mm，必要时可以采取修薄处理。

3.2.3.4油挡装复时，应确认油挡回油孔是否堵塞，方向是否排向油室。

3.2.4隔板、隔板套及汽封套检修

隔板、隔板套及汽封套检修内容包括：外观检查，间隙测量，洼窝中心测量及调整等，其主要要点：

3.2.4.1外观检查应无裂纹、气孔，无变形、损伤及其他缺陷。静叶片边缘平整，无缺陷，且不得有松动情况。

3.2.4.2隔板、隔板套及汽封套的间隙测量包括水平结合面间隙、垂直结合面间隙、键槽配合间隙、横向窜动和轴向窜动。自由状态下对于水平结合面间隙高压侧的间隙不得大于0.05mm，低压侧的不得大于0.10mm。垂直结合面间隙在紧固螺栓情况下，0.05mm塞尺不入。键槽配合间隙应符合设计要求，一般为0.05～0.08mm。横向窜动不得大于0.05mm，轴向窜动高压缸不得大于0.20mm，低压缸不得大于0.45mm。【4】

3.2.4.3洼窝中心测量方法有假轴法、钢丝法及激光准直仪法。水平方向左右偏差，高中压缸不应大于0.05mm，低壓缸不应大于0.08mm；上下偏差不应大于0.05mm。值得一提的是采用假轴法时，假轴不应发生轴向窜动；采用钢丝法时，钢丝直径不应大于0.40mm，拉紧力不得大于线材极限强度的3/4。

3.2.5轴承及轴承座检修

轴承及轴承座检修内容，主要包括外观检查，乌金探伤检测，轴承接触程度及油囊、油隙检查，轴承及瓦枕间隙测量。

3.2.5.1.轴承外观检查无裂纹；进、回油孔，节流孔无堵塞；乌金面采用浸油或者着色法检查，应无夹渣、气孔、裂纹等缺陷，无脱胎现象。

3.2.5.2.轴承接触程度及油囊、油隙检查滑销系统检修要点：

1）轴瓦水平结合面0.05mm塞尺不入；

2）轴瓦的垫铁与瓦枕接触面积大于75%，并均匀分布，接口处0.03mm塞尺不入；轴瓦乌金面在放入转子后，其与轴径下部接触面应大于75%，均匀分布，无偏斜，轴瓦乌金局部硬点应进行修复；

3）油囊尺寸应符合制造厂要求，一般深度为0.20～0.40mm，油囊面积为轴径投影面积的1.5%～2.5%。

3.2.5.3.轴承及瓦枕间隙测量要点【4】：

1）圆筒形轴瓦的顶部间隙，当轴颈直径大于 100mm 时，为轴颈直径的（1.5～2）/1000，两侧间隙各为顶部间隙的一半。椭圆形轴瓦的顶部间隙，当轴颈直径大于 100mm 时，为轴颈直径的（1～1.5）/1000，两侧间隙各为轴颈直径的（1.5～2）/1000。

2）顶部间隙应用压熔丝法测量，熔丝直径约为测量间隙值的 1.5 倍。轴瓦的水平结合面紧螺栓后应无间隙。测量应多于两次，取两个接近数值的平均值。有条件时，可配合用塞尺检测两端上瓦口的间隙，选取一个接近的数值。两侧间隙以塞尺检查阻油边处为准，插入深度 15～20mm 瓦口间隙以下应为均匀的楔形油隙。

3）轴瓦紧力应按制造厂要求，圆柱形轴瓦紧力值为 0.05～0.15mm；球形轴瓦为±0.03mm（即有紧力或有间隙），对轴承盖在运行中受热温升较高者，紧力值应适当加大，其冷态紧力最大值一般不超过 0.25mm。引进型机组大径轴瓦上半为整圆、下半为两块瓦者，冷态时要求间隙为 0.20～0.30mm，四块可倾瓦要求紧力为 0.03～0.10mm。轴瓦紧力的测量一般采用压熔丝法，但不得与轴瓦间隙同时测取。

3.3转动部分检修

3.3.1转子检修

汽轮机转子检修内容包括，外观检查，叶片静频率试验，动平衡试验及其相关技术测量。

3.3.1.1汽轮机转子外观检查应符合，各部件无锈蚀、无松动、毛刺、裂纹及其他损伤缺陷，必要时可采取着色法检查。

3.3.1.2转子轴径椭圆度不大于0.02mm，转子弯曲度不大于0.06mm。

3.3.1.3推力盘外缘端面瓢偏应不大于其半径的 0.01/100，不合格时应研究处理。修整后，除按照规定复测跳動值外，还须用平板涂色检查，确认平整光洁，推力盘的径向跳动值应小于0.03mm。

3.3.1.4测量转子扬度，应符合设计值，一般以单缸汽轮机转子或双缸低压转子的后轴颈扬度为零，或微向发电机侧扬起；三缸或四缸的转子扬度可使低压一缸转子分流环处中间轴段的扬度为零。

3.3.2联轴器及螺栓检修

联轴器及螺栓检修内容包括，联轴器找中心及其他相关技术测量，螺栓孔铰孔或镗孔，其要点如下：

3.3.2.1联轴器法兰端面应光洁无毛刺。钢性联轴器法兰端面的瓢偏应不大于 0.02mm，半钢性及接长轴上的联轴器端面瓢偏应不大于 0.03mm。

3.3.2.2联轴器法兰止外圆（或内圆）的径向晃度应不大于 0.02mm。

3.3.2.3联轴器找中心一般应符合以下标准【4】：