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(fā)電有限公司馬頭熱電分公司，河北 邯鄲 056044）

大唐河北發(fā)電有限公司馬頭熱電分公司（簡稱“馬頭發(fā)電公司”）7號機組于1983年6月投入運行發(fā)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(lián)軸器，直接帶動汽輪發(fā)電機，配套發(fā)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(fā)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(jīng)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(fā)電公司7號機組啟動過程中曾發(fā)生4次高中壓膨脹受阻現(xiàn)象，典型數(shù)據(jù)見表1。

表1 啟動時7號機組高中壓膨脹受阻典型數(shù)據(jù)

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(huán)發(fā)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(xiàn)瓦枕定位環(huán)移位磨損狀況。對主機轉(zhuǎn)子進行推軸，校驗高、中、低脹差表計，檢查確定瓦枕定位環(huán)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(dāng)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(chǎn)生微量偏斜的狀況）。當(dāng)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(dǎo)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(huán)左右側(cè)受力不均，表現(xiàn)出來瓦枕定位環(huán)左右側(cè)磨損不一致，且存在繼續(xù)加劇的態(tài)勢。

圖1 中壓鋼偏斜示意

c.低壓缸脹差處于標(biāo)準(zhǔn)（－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(jīng)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(wǎng)和停油時間。

3 處理措施

a.利用機組停機時間，在機組冷態(tài)狀態(tài)下，對7號機組瓦枕定位環(huán)進行重新配準(zhǔn)，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(shù)值，便于機組安全操作，進而縮短并網(wǎng)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(zhuǎn)子的加熱效果，降低低壓轉(zhuǎn)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(zhǔn)的影響。

4 處理效果

2010年08月06日，7號機組狀態(tài)檢修期間，進行推軸校表，采取更換瓦枕定位環(huán)措施，糾正中壓缸跑偏問題，檢修后機組并網(wǎng)至停油用時縮短，具體為：2010年9月6日01：44并網(wǎng)；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(shù)調(diào)整操作規(guī)范前提下，高、中膨脹無階梯，定位環(huán)更換前高中缸膨脹受阻問題得到解決，效果良好。

5 結(jié)束語

由機組啟動時間和歷次檢修記錄數(shù)據(jù)可知，該機組高中壓缸膨脹受阻的主要原因是定位環(huán)磨損導(dǎo)致前箱膨脹偏斜。為避免汽輪發(fā)電機組啟動過程中發(fā)生高中壓缸膨脹受阻的狀況，建議制定監(jiān)視措施，在機組啟動過程中嚴格按照各項措施監(jiān)視機組啟動時間及高中壓缸膨脹數(shù)據(jù)等參數(shù)，以縮短機組啟動時間；對機組進行檢修時，如發(fā)現(xiàn)瓦枕定位環(huán)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(jīng)濟性。