羅定電廠#1汽輪機低壓缸差脹大問題的分析及處理

李睿思

摘 要：低壓缸作為汽輪機的重要配套設備，在運行中需要對其差脹值進行監測，在超出規定值后會引起保護性跳機。當低壓缸差脹出現異常時需要及時進行分析和處理，以保證機組的安全穩定運行。基于對羅定電廠低壓缸差脹大現象形成原因的分析，本文提出低壓缸差脹大問題的分析流程，并提出解決差脹異常的措施。

關鍵詞：汽輪機；低壓缸；差脹；羅定電廠

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.186

0 引言

影響低壓缸差脹過大問題的成因較多，因此需要對可能引起問題的各類因素進行分析、排查，找到形成問題的原因。在羅定電廠#1汽輪機低壓缸差脹問題的檢查分析過程中，對可能引起問題的主要因素進行開缸檢查，并結合機組運行歷史工況進行分析和確認。

1 羅定電廠#1汽輪機低壓缸差脹大問題描述

羅定電廠#1汽輪機為135MW超高壓、雙缸雙排汽、中間再熱凝汽式汽輪機，在2012年進行過機組大修，但是2013年下半年開始，發生差脹變大情況，差脹值長期大于+7.0mm，最大甚至會超過+7.8mm。根據機組正常運行設置，當低壓轉子在后軸承處，其絕對膨脹值+6.5，+7.5mm時，分別發出報警或停機訊號。從2013年12月開始，#1機汽輪機運行中汽輪機低壓轉子差脹值長期偏大，導致#1汽輪機低壓轉子差脹保護一直未能有效投入，嚴重影響汽輪機組的安全運行。

2 低壓缸差脹大問題的檢查與分析

2.1 滑銷系統檢查

滑銷系統在汽輪機運行過程起到重要作用，能夠保證汽輪機各個部件正確膨脹、收縮及定位，并保證氣缸和轉子的正確對中[1]。當汽缸的滑銷系統卡澀、膨脹不暢時，汽缸會出現異常差脹。通過對比羅定電廠#1機低壓缸運行負荷、缸溫與低壓缸膨脹的對應歷史曲線，低壓缸在加負荷的過程中汽缸膨脹曲線平滑并無突跳現象。開缸前，現場對后軸承座和后座架的定位圓柱銷進行檢查，未發現定位銷間隙過大情況。同時對低壓缸后氣缸座架上用于氣缸膨脹測量的熱膨脹測量銷進行檢查，對比運行記錄低壓缸差脹異常前后測量銷位置讀數變化不明顯。

2.2 轉子定位檢查

轉子定位偏差會引起低壓缸差脹值異常，因此需對低壓轉子定位進行檢查，以確認汽輪機軸系的軸向位移及脹差的零位。現場低壓缸開缸后，將低壓轉子恢復到機組停盤車后的對應位置，測得低壓轉子第一個壓力級和第一級靜葉之間的軸向距離為10.3mm，3號軸承端面到轉子端面左右分別為13.6mm和13.9mm。對比設計圖紙要求值，低壓轉子安裝定位在合理范圍內。

2.3 低壓缸中分面及端部汽封檢查

低壓缸出現正脹差即轉子的膨脹大于汽缸的膨脹，通過本文上述兩方面的排查，解決正脹差異常應著重對影響低壓轉子膨脹的主要因素進行檢查與分析，而低壓轉子的膨脹與進汽溫度的關聯最大。現場揭缸發現，調閥端的2、4級低壓隔板，電機端2、3、4級低壓隔板的中分面發現有級間漏汽產生的銹跡。低壓內缸六抽和七抽腔室間位置中分面存在局部漏汽產生的銹跡，同時，低壓端部汽封位置發現汽封漏汽產生的明顯汽流沖刷痕跡。由以上檢查可知，低壓缸經多年運行出現部分變形，多級低壓隔板、六抽和七抽腔室間局部位置以及低壓端部汽封位置都存在漏汽。機組運行時，溫度較高的蒸汽漏入原來溫度較低的區域，增大了低壓轉子的受熱量，增加了轉子的膨脹量。

2.4 結合機組歷史運行參數的調查

調取多個不同時段軸封蒸汽參數和低壓抽汽參數進行對比，發現超過設計溫度值。如2017年7月11日低壓缸差7.33mm，六抽運行溫度為133.4℃，七抽運行溫度為90.3℃，軸封蒸汽溫度130.7℃。而機組在額定運行工況下設計溫度分別為六抽運行溫度125.9℃，七抽運行溫度57.3℃，軸封蒸汽溫度110℃。由此可知，機組運行參數超過設計溫度值也是造成差脹異常的因素。

2.5 低壓缸差脹測量探頭的檢查

低壓缸差脹由專用探頭進行測定，探頭故障或觸點磨損會導致測量結果不準，影響機組監測，所以需要對測量探頭進行檢查，進行檢查時需要查閱機組的工作和維修記錄，對探頭的靈敏性和精度進行校驗檢查，通過探頭檢驗，羅定電廠#1機組低壓缸脹差測量探頭在以往使用過程中存在一定偏差，不同標準位移值與對應DCS系統示值偏差值的比較，發現測得的實際差脹值偏小于探頭測量值。

3 羅定電廠#1汽輪機低壓缸差脹大問題的處理

綜上所述，通過對羅定電廠#1汽輪機低壓缸差脹大問題的分析與排查，建議采取以下措施進行處理：（1）每次大修應重視對滑銷系統的檢修工作，運行中應定期加注高溫潤滑脂來保證滑銷系統的膨脹性能。（2）對低壓缸調閥端2、4級低壓隔板和電機端2、3、4級低壓隔板、低壓內缸六抽和七抽腔室、低壓轉子端部汽封位置等中分面進行修復，減少中分面間隙，避免漏汽。（3）在修復后的回裝過程中，高中壓轉子應分別按照裝配圖上K值做好定位。（4）對低壓缸差脹測量探頭進行必要的校驗檢查。（5）機組運行過程中應對上述超過設計參數的蒸汽溫度進行嚴格監測及合理調整，防止蒸汽溫度超過設計值引起低壓轉子膨脹量的超標。

4 結束語

汽輪機低壓缸差脹異常，嚴重時會引起動靜部分碰磨、機組振動上升、危及轉子及其葉片的安全。所以發生低壓缸差脹過大時要及時分析查找原因并采取控制措施。本文在進行汽輪機低壓缸正差脹異常的原因查找過程中，著重對引起低壓缸正差脹問題的幾個主要因素進行分析，并結合機組運行工況與檢修記錄進行排查，找到差脹異常問題的關鍵從而提出解決措施。

參考文獻：

[1]高明亮.滑銷系統對循環氣汽輪機振動的影響及對策[J].云南化工，2017，44（06）：56-59.