一種汽輪機(jī)汽缸變形量測(cè)量技術(shù)

江鋒 楊彥生

摘 要：大型火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的熱效率（尤其是各個(gè)缸的熱效率）高低，對(duì)機(jī)組的安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和安全文明生產(chǎn)所起的作用是決定性的，直接關(guān)系到發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益和機(jī)組的安全運(yùn)行。對(duì)此，各個(gè)電廠對(duì)機(jī)組的大修尤為重視，對(duì)汽輪機(jī)檢修的質(zhì)量控制要求很高，尤其是在汽輪機(jī)檢修中對(duì)通汽部分間隙的調(diào)整要更加謹(jǐn)慎，通流間隙調(diào)整的好壞決定了檢修質(zhì)量，提高了運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī);變形量測(cè)量技術(shù);洼窩變形

中圖分類號(hào)：TK26? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

由于結(jié)構(gòu)原因、制造原因、熱應(yīng)力原因，機(jī)組運(yùn)行后汽缸存在很大的變形，機(jī)組大修時(shí)，首先要對(duì)變形量進(jìn)行測(cè)量和分析，根據(jù)分析結(jié)果來(lái)判斷汽封碰摩的原因，在檢修時(shí)縮小并修正間隙。洼窩變形量技術(shù)是通過(guò)積累大量整機(jī)改造工作的經(jīng)驗(yàn)，我們注意到國(guó)內(nèi)機(jī)組普遍存在汽缸變形以及隔板變形，由此導(dǎo)致機(jī)組全缸與半缸狀態(tài)隔板洼窩中心不同，這不但影響了機(jī)組檢修時(shí)汽封間隙調(diào)整工作的效率，而且影響了運(yùn)行時(shí)隔板靜葉柵與轉(zhuǎn)子動(dòng)葉柵的同心度，影響蒸汽流動(dòng)，降低了機(jī)組熱效率。針對(duì)這一現(xiàn)狀，我們開(kāi)發(fā)了隔板洼窩變形測(cè)量?jī)x，現(xiàn)已成功運(yùn)用到上百家電廠中，取得了顯著的效果。測(cè)量出半缸狀態(tài)相對(duì)于全實(shí)缸的洼窩變化量，是我們真實(shí)調(diào)整汽封間隙最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，真實(shí)地掌握變形量，才能優(yōu)化調(diào)整汽封間隙。測(cè)量高壓進(jìn)汽平衡環(huán)套體的解體洼窩、套體橢圓度，再測(cè)量安裝汽封后的汽封橢圓度，結(jié)合上次大修的間隙標(biāo)準(zhǔn)，確定轉(zhuǎn)子在運(yùn)行后最大的橢圓軌跡，是我們判斷最大撓度處到底按照多大的間隙安裝和優(yōu)化汽封間隙的依據(jù)。

1 洼窩變形量的測(cè)量

該工作一般在扣空缸測(cè)結(jié)合面間隙后進(jìn)行，若結(jié)合面存在較大張口，需要進(jìn)行修理時(shí)，則需要在修理之后再測(cè)量洼窩變形量。

在大修機(jī)組中，全實(shí)缸中心合格后，應(yīng)進(jìn)行靜止部分的中心靜態(tài)找正。包含持環(huán)、隔板套、隔板、軸封套等部件的中心靜態(tài)找正。一般情況下是以下半實(shí)缸動(dòng)靜中心為準(zhǔn)。實(shí)際上，運(yùn)行過(guò)的機(jī)組高中壓、低壓外缸變形量很大，在一般情況下，下半實(shí)缸的動(dòng)靜洼窩中心與全實(shí)缸下的動(dòng)靜洼窩中心差距很大，不考慮全實(shí)缸下的動(dòng)靜同心度，往往大修后的機(jī)組開(kāi)機(jī)有動(dòng)靜摩擦聲，開(kāi)機(jī)到滿速不順利，等摩擦音小了，機(jī)組也到了滿速，帶負(fù)荷效率（熱耗、汽耗、煤耗）沒(méi)有提高。為了提高效率，認(rèn)為： 1）假軸以轉(zhuǎn)子中心合格后的油擋洼窩為準(zhǔn)，找中下半實(shí)缸動(dòng)靜中心并記錄，包含持環(huán)、隔板套、隔板、軸封套等。然后開(kāi)始測(cè)量出下半實(shí)缸（持環(huán)、隔板套、隔板、軸封套等）動(dòng)靜中心并記錄。全實(shí)缸下的動(dòng)靜洼窩中心與半實(shí)缸下的動(dòng)靜洼窩中心有差距。在大修過(guò)程中，要把全實(shí)缸下的實(shí)際動(dòng)靜洼窩中心修正到半實(shí)缸動(dòng)靜洼窩中心中。再在全實(shí)缸上調(diào)整汽封間隙，汽封間隙調(diào)整合格后，開(kāi)機(jī)就一定順利，沒(méi)有動(dòng)靜摩擦聲，帶負(fù)荷效率會(huì)大大提高（汽輪機(jī)安裝、大修），實(shí)際上就是調(diào)整全實(shí)缸下動(dòng)靜中心的過(guò)程。特別是運(yùn)行過(guò)的機(jī)組。設(shè)備金屬材料經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)力失效，已經(jīng)定型。2）高中、低壓外缸是不可調(diào)整的，所以大修機(jī)組更應(yīng)該實(shí)實(shí)在在地考慮全實(shí)缸下的動(dòng)靜中心。

2 洼窩變形測(cè)量?jī)x探頭布置

測(cè)量前應(yīng)在每個(gè)洼窩的測(cè)量點(diǎn)（測(cè)量3點(diǎn)，即左a、右b和下部c）上做好標(biāo)記，以便每一次都在同一個(gè)位置上進(jìn)行測(cè)量，以提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。扣上半持環(huán)隔板、內(nèi)缸，復(fù)測(cè)自然狀態(tài)下汽缸平面間隙。如果是首次檢修，建議在擰緊螺栓前在這個(gè)狀態(tài)下再測(cè)量一次各部位洼窩中心，（仍舊測(cè)量下三點(diǎn)）我們都知道在半缸狀態(tài)下，汽缸的剛度要比全缸低。尤其是合缸機(jī)其剛度較差，在上半持環(huán)、內(nèi)層缸吊入后，在其上半部件重量的作用下，汽缸將向下變形 。這個(gè)數(shù)字應(yīng)當(dāng)是一個(gè)衡量，測(cè)量結(jié)果對(duì)于以后的檢修一直可以借鑒。根據(jù)平面間隙分布情況緊1/3螺栓，螺栓擰緊后法蘭平面的最大間隙應(yīng)小于0.05 mm。如間隙超標(biāo)應(yīng)擰緊全部螺栓;如擰緊全部螺栓后間隙仍超標(biāo)熱緊螺栓，直至法蘭平面的最大間隙應(yīng)小于0.05 mm。（個(gè)別邊緣緊不掉例外）測(cè)量持環(huán)、內(nèi)層缸在緊螺栓后的洼窩中心。

在進(jìn)行內(nèi)缸測(cè)量的時(shí)候，我們要求測(cè)量技術(shù)以及測(cè)量要求完全與外缸的測(cè)量一致。當(dāng)我們將內(nèi)外缸扣好以后，我們就通過(guò)上測(cè)量點(diǎn)、下測(cè)量點(diǎn)、左測(cè)量點(diǎn)以及右測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行洼窩中心的測(cè)量。在這測(cè)量過(guò)程中，我們要根據(jù)內(nèi)缸以及外缸測(cè)量的中心變化進(jìn)行分析。通常情況下，內(nèi)缸以及外缸的中心變化是由于張口法蘭以及螺栓緊固件問(wèn)題造成的。因此我們?cè)谶M(jìn)行處理的時(shí)候，要對(duì)螺栓緊固件的剛度以及垂直度進(jìn)行檢查，因?yàn)橐坏┞菟ňo固件出現(xiàn)了強(qiáng)度以及垂直度問(wèn)題，就會(huì)對(duì)內(nèi)缸以及外缸的支點(diǎn)標(biāo)高造成影響。通過(guò)本次缸體的測(cè)量，我們能夠從測(cè)量結(jié)果中分析出：氣缸的內(nèi)外環(huán)以及隔板之間的真實(shí)中心是洼窩的真實(shí)中心位置。同前面的測(cè)量操作一樣，我們?cè)跍y(cè)量過(guò)程中還要將外缸扣上，但是這一過(guò)程中我們不能夠連接螺栓以及法蘭，這樣我們就能夠通過(guò)外缸自身的重力進(jìn)行持環(huán)中心以及內(nèi)缸中心的變化測(cè)量。在氣缸開(kāi)缸之后，我們要對(duì)各種中心變化數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核，然后通過(guò)復(fù)核的結(jié)果同上一次的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，如果2次測(cè)量數(shù)據(jù)變化不大，我們認(rèn)為氣缸的變形較為穩(wěn)定，如果2次的測(cè)量數(shù)據(jù)變化較大，就說(shuō)明氣缸的中心變化較大，我們需要針對(duì)這一變化進(jìn)行分析，找出中心變化的原因，確保測(cè)量結(jié)果可靠。對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，計(jì)算出汽缸螺栓擰緊后各汽封漥窩中心的變化量。在開(kāi)缸狀態(tài)下，根據(jù)實(shí)際偏差和變化量對(duì)持環(huán)、隔板洼窩中心進(jìn)行調(diào)整，使其在合缸后處于與轉(zhuǎn)子同心的位置上。即保證全實(shí)缸狀態(tài)下的洼窩左等于右，上等于下。考慮到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，有些通流部分內(nèi)徑較小，大部分情況下，上半持環(huán)、內(nèi)缸扣上后，人無(wú)法進(jìn)入，合外缸后只能測(cè)量下3點(diǎn)。所以還需分別測(cè)量出各持環(huán)、內(nèi)缸在自然狀態(tài)下和擰緊法蘭螺栓后的橢圓度，在計(jì)算汽缸螺栓擰緊后各汽封洼窩中心的變化量時(shí)，納入這部分影響。

通過(guò)準(zhǔn)確的變形量測(cè)量，能夠更好地掌握缸體半缸與全實(shí)缸的實(shí)際變化情況，能夠更準(zhǔn)確地掌握汽封調(diào)整間隙的數(shù)值，保證調(diào)整后的汽封間隙更真實(shí)可靠，做到汽封間隙的最優(yōu)化調(diào)整。

汽輪機(jī)在應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)用效率對(duì)于整個(gè)機(jī)組的影響非常巨大，直接關(guān)系到機(jī)組的正常運(yùn)行以及產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。正是由于這一原因，在機(jī)組正常運(yùn)行的過(guò)程中，我們要對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行全面的檢查，尤其是氣缸的變形問(wèn)題更要給予高度的重視。在進(jìn)行氣缸變形檢測(cè)的過(guò)程中，我們要重點(diǎn)對(duì)氣缸的間隙進(jìn)行檢查，只有這樣才能夠有效地檢查出氣缸的使用效果以及氣缸的性能指標(biāo)，為了有效地降低氣缸檢查過(guò)程中帶來(lái)的巨大的工作量，我們?cè)谡z查的時(shí)候，要盡量的調(diào)整氣缸的徑向間隙，保證氣缸間隙達(dá)到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，為檢修中的汽封間隙調(diào)整和阻汽片隨缸修刮技術(shù)提供了數(shù)據(jù)上的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而達(dá)到優(yōu)化汽輪機(jī)通流間隙的最終目的，為提高汽輪機(jī)缸效和機(jī)組熱效率提供了有力的技術(shù)保證，從而減小機(jī)組的煤耗值，電廠發(fā)電成本可靠降低提供了切實(shí)可行的解決辦法。

參考文獻(xiàn)

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