B15-8.83/0.981型汽輪機啟動時上下缸溫差偏大的處理

摘要：哈爾濱發電有限套司的B15－8.83／0.981型汽輪機組是青島捷能汽輪機股份有限公司生產的單缸、單軸、高溫高壓背壓式汽輪機。在試運過程中出現上下缸溫差嚴重偏大的問題，機組不能安全啟動，為確保機組的安全啟動，我們對溫差過大的原因進行了仔細查找，并有針對性地進行了處理，解決了新裝機組試運時溫差超標的難題。

關鍵詞：雙列復速級 上下缸溫差 背壓式汽輪機

0 引言

哈爾濱發電有限公司的B15-8.83／0.981型汽輪機組是青島捷能汽輪機股份有限公司生產的單缸、單軸、高溫高壓背壓式汽輪機。本機組調速系統采用數字電一液調節系統，啟動方式可以選擇手動、自動、半自動三種方式。自動啟動方式為全開本機電動主閘門、自動主汽門，由WoodWard505電液轉換器控制調速汽門的開度來實現升速暖機。該機組有七級葉輪，調速級為雙列復速級，沒有隔板套，各級隔板固定在汽缸本體上。上、下汽缸溫度測點位于雙列復速級與第二級隔板定位凸肩之間的正上、正下汽缸位置。

我作為本體施工負責人帶領班組承擔了機組本體部分及排汽管道的安裝工作。10月27日機組安裝結束，11月3日油循環結束，開始分部試運。

1 問題發現

2005年11月4日凌晨4：29開始機組開始啟動，共沖轉兩次，第一次啟動為自動啟動方式，啟動前各參數正常，在轉速1100rpm時因溫差大打閘停機，惰走11分鐘，盤車電流9.2A，停機后上、下汽缸最大溫差達到84℃；第二次啟動采用全開自動主汽門、調速汽門，由手動通過控制電動主閘門旁路門的開度，控制機組轉速暖機，在轉速1100rpm時因溫差。

大打閘停機，惰走時間14分鐘，盤車電流8.9A，停機后上、下汽缸最大溫差達到81℃。

在試運時兩次啟機過程中上下缸溫差大，機組不能安全啟動，在首先排除啟動操作的因素后，根據兩次啟動機組的上下缸溫差的變化趨勢大致相同，我們懷疑機組的設計有不妥之處，分場成立故障分析小組，本人作為小組成員之一，參與故障分析工作，攻克溫差大的技術難題。經過查閱大量的資料和詢問廠方設計人員，就B15－8.83／0.981型汽輪機在啟機過程中上，下缸溫差大原因進行了分析并提出解決方案。

2 原因分析

2.1操作原因分析

2.1.1我們是第一次接觸數字電一液調節系統，并且505調速器由于剛剛投運其狀態還不太穩定，在操作時多次造成啟動過程中調門自動關閉，致使汽缸反復進汽，造成溫差進一步增大。

2.1.2在操作中均未控制好向空排汽門開度并保持一定的背壓，致使蒸汽流動過快不能充分暖機。

2.2安裝原因分析

2.2.1汽缸保溫安裝不良。檢查汽缸保溫，各處保溫層厚度，確認較均勻，在下缸表面增加敷設保溫層后，上下缸溫差亦未見明顯變化，故保溫層不對該溫差產生明顯影響。

2.2.2溫度測點安裝不良或不當。經檢查確認上、下汽缸溫度測點位于雙列復速級與第二級隔板定位凸肩之間的正上、正下汽缸位置，各處溫度測點的熱電偶測量準確，測點布置與設計均相符無誤，故溫度測點的設置是合理和準確的。

2.3設計原因分析

2.3.1B15-8.83／0.981型機組是高溫高壓汽輪機，進汽方式為提板式配汽機構，上半周進汽，雙列復速級均是上半周進汽，第二級進汽度為70％，第三級進汽度為80％，第四級及以后為全周進汽，部分不進汽的位置均在下面。在啟動過程中，由于轉子重量輕，啟動時的蒸汽流量小，汽缸上部蒸汽量大，加熱快，下部蒸汽量太少，加熱慢，汽缸受熱不均勻，造成上、下缸溫差過大。

2.3.2雙列復速級均為上半周進汽，在第二級隔板也是上半周進汽，造成在第二級隔板下部積水。由于此處沒有設計排疏水管道，造成汽缸下半在調節級后第二級隔板前處底部積水。

3 解決方案

經過故障分析小組的詳細分析，提出如下實施方案：

3.1檢修方面

3.1.1揭缸后將第二級、第三級隔板上下對調位置，由青汽提供更改方案和圖紙。

3.1.2在調節級后第二級隔板定位鍵槽5處的下汽缸上開設φ20疏水孔，解決暖機時附近汽缸積水的問題。

3.1.3揭缸后對安裝過程中調整和改造的部位進行嚴格復查。

3.2運行方面

3.2.1在啟動過程中及時調整背壓向空排汽門開度保持一定的背壓，保證機組充分暖機。

3.2.2在暖機過程中尤其是低速暖機階段應適當延長暖機時間。

3.2.3機組啟動前進一步做好505調速器的調試工作。防止機組在沖動過程中發生意外事故，避免多次沖轉而造成的上下缸溫差擴大化。

4 復查測量結果

我們于2005年11月7日至11月16B對機組進行揭缸，在實施方案的指導下展開工作，對廠方設計不妥的地方進行了更改，并對機組相關部分復查并相應調整結果如下：

4.1汽輪機軸瓦復查

4.1.1一瓦下沉0.37mm，揚度0mm。未扣上瓦測得推力間隙0.47mm，扣上瓦后測得推力間隙0.37mm。軸瓦及推力瓦塊檢查無異常，瓦口間隙符合標準。前箱蓋對瓦枕復查為間隙0.025mm，加0.075mm墊片，得緊力0.05mm。

4.1.2二瓦下沉0.33mm。軸瓦鎢金無異常。復查軸瓦緊力出現間隙0.02mm，加墊片0.075mm，得緊力0.055mm。

4.1.3三瓦軸瓦鎢金無異常。復查軸瓦緊力出現間隙0.05mm，加墊片0.10mm，得緊力0.05mm。

4.1.4由于此次揭缸與四瓦無影響，因此四瓦未作復查。

4.2大軸彎曲復查

根據廠方標準要求，大軸彎曲復查結果是合格的。

4.3中心復查

根據國家標準要求，汽輪機一發電機中心復查結果是合格的。

4.4第二級、第三級隔板上下對調后通流部分間隙測量

根據廠方標準要求，第二級、第三級隔板處通流部分間隙測量結果是合格的。

5 改造后機組啟動情況

在機組啟動前做好了505調速器的調試工作，防止在機組沖動過程中發生意外事件，造成重新沖轉；在啟動過程中及時調整背壓向空排汽門開度保持一定的背壓，保證機組充分暖機，在暖機過程中尤其是低速暖機階段以100rpm的速度緩慢均勻升速，并根據汽缸溫度差和熱膨脹及時改變進汽量。啟動結果表明，經過我們的技術改造和啟動操作改進，機組上下缸溫差得到了有效的控制，達到了廠家提出的要求，滿足了機組的安全啟動要求。

6 結論

B15-8.83／0.981機組為高壓單缸沖動背壓式汽輪機，該機設計前四級隔板上缸全通道進汽，下缸為部分進汽，部分進汽度分別為0、20％、35％、40％，這種結構設計上的不合理，是導致汽缸上下產生過大溫差的根本原因，在將第二、三級隔板進行了上下易位處理，并在下缸增加了φ20疏水孔后，機組啟動后上下缸溫差顯著減小。可以說經過我們的努力，采取有針對性的處理方案，有效地攻克了新安裝機組上下缸溫差過大的技術難題，通過這次工作實踐，讓我感到只有在工作中不斷積累經驗，豐富經驗，勇于理論聯系實踐，才能更好、更快的解決工作中的實際問題，為電廠的安全穩定生產多做貢獻。

參考文獻：

1 劉潤來等編著，汽輪機設備檢修，中國電力出版社，1997

2 B15－8.83／0.981型背壓汽輪機安裝使用說明書l青島捷能汽輪機股份有限公司，2004