220MW機組高中壓缸膨脹受阻原因分析及處理措施

楊會斌，耿 軍，賈劍飛，張 斌，武 翔

（大唐河北發電有限公司馬頭熱電分公司，河北 邯鄲 056044）

大唐河北發電有限公司馬頭熱電分公司（簡稱“馬頭發電公司”）7號機組于1983年6月投入運行發電，型號為 N200－130/535/535，一次中間再熱、凝汽式、單軸、三缸、三排汽口純凝式機組，通過缸性聯軸器，直接帶動汽輪發電機，配套發電機型號為QFQS－200－2。在2002年2月，7號機組高、中、低壓缸進行了通流改造，改造后型號為 N220－130/535/535。2008年以后機組啟停過程中，多次發生高中壓膨脹受阻問題，延長啟停時間，增加鍋爐的燃油消耗，嚴重影響到機組經濟性和安全性。

1 故障情況介紹

在2008年2月至2009年12月，馬頭發電公司7號機組啟動過程中曾發生4次高中壓膨脹受阻現象，典型數據見表1。

表1 啟動時7號機組高中壓膨脹受阻典型數據

由表1可以看出，在2008年2月11日和2009年12月5日分別啟機用時為10h、13.3h，高中壓缸膨脹受阻，同時也影響到低壓缸脹差，對機組啟停不利。

2 原因分析

a.瓦枕定位環發生不均勻磨損，查閱歷次檢修記錄，在2000年、2002年和2007年機組檢修中，曾出現瓦枕定位環移位磨損狀況。對主機轉子進行推軸，校驗高、中、低脹差表計，檢查確定瓦枕定位環是否存在磨損。

b.機組投運時間較長，即中壓缸左右半缸中心與軸向中心線存在微偏。當機組運行時，中壓缸在熱膨脹的作用下，中心的偏差會更大，如圖1所示（虛線為產生微量偏斜的狀況）。當中壓缸膨脹時，膨脹力不能完全沿軸向縱銷傳遞，而存在一個垂直于縱銷（中箱）的力，這個力導致了機組膨脹受阻卡澀。而這個力作用在中箱后，中箱定位環左右側受力不均，表現出來瓦枕定位環左右側磨損不一致，且存在繼續加劇的態勢。

圖1 中壓鋼偏斜示意

c.低壓缸脹差處于標準（－4.0～6.5mm）上限，7號機組啟動過程中，高、中壓缸膨脹受阻已經影響到低壓缸脹差，臨時采取對汽缸逐漸升溫的方式，逐步讓汽輪機組膨脹，從某種意義上拖延了機組膨脹、并網和停油時間。

3 處理措施

a.利用機組停機時間，在機組冷態狀態下，對7號機組瓦枕定位環進行重新配準，消除因摩擦形成間隙大的情況，改善軸向位移、脹差的正向數值，便于機組安全操作，進而縮短并網停油時間。

b.在7號機組低壓汽封進汽母管上加裝減溫器。在機組啟動時，盡量降低低壓汽封進汽溫度，減輕機組啟動時汽封對低壓轉子的加熱效果，降低低壓轉子的膨脹量，從而緩解低壓缸的脹差。

c.利用機組停機時間，校核高壓缸脹差表，消除表計不準的影響。

4 處理效果

2010年08月06日，7號機組狀態檢修期間，進行推軸校表，采取更換瓦枕定位環措施，糾正中壓缸跑偏問題，檢修后機組并網至停油用時縮短，具體為：2010年9月6日01：44并網；07：00負荷110 MW停油；所用時間為5.16h；啟動情況為05：50負荷升至62MW時，高壓缸膨脹10.4mm，中壓缸膨脹6.2mm，低壓缸脹差5.4mm，高壓缸脹差4.5 mm。表明在參數調整操作規范前提下，高、中膨脹無階梯，定位環更換前高中缸膨脹受阻問題得到解決，效果良好。

5 結束語

由機組啟動時間和歷次檢修記錄數據可知，該機組高中壓缸膨脹受阻的主要原因是定位環磨損導致前箱膨脹偏斜。為避免汽輪發電機組啟動過程中發生高中壓缸膨脹受阻的狀況，建議制定監視措施，在機組啟動過程中嚴格按照各項措施監視機組啟動時間及高中壓缸膨脹數據等參數，以縮短機組啟動時間；對機組進行檢修時，如發現瓦枕定位環移位、磨損，要及時對其進行更換，并嚴格按照檢修工藝施工，提高機組經濟性。