15MW汽轮机真空低导致无法开机的原因分析及对策

煤矿现代化2010年第6期总第99期15MW汔轮机真空低导致无法开机的原因分析及对策董明伟，任海燕，江爱伟21科澳公司南屯电厂分公司，山东济宁273515；2山东华聚能源济二电厂。山东济宁272072摘要本文结合电厂运行实际，详细介绍了在15MW机组因轴封质量问题造成真空低，导致无法开机的详细原因排查分析过程。关键词汽轮机；真空；开机；原因中图分类号TM621文献标志码B文章编号10090797201006014802保持机组合理的真空下运行，是提高汽机运行的热经济性，降低发电成本的主要措施之一，当汽机负荷不变时，真空每下降1，将使汽轮机的汽耗平均增加约L2。某厂采用的是武汉汽轮机厂生产的C15MW一49470汽轮机，2002年L2月17日投入试运行，2003年1O月份进行机组运行一年的例行检查，2007年6月份进行第一次大修，此机组在2009年次停机后开机时因真空太低，达不到机组冲转要求，而导致无法开机，最终必须揭缸处理，给汽轮机组的安全经济运行造成较大的影响。现在就本人在生产实际工作中遇到因空低导致无法开机的原因排查分析及处理与大家共享11现象及原因排查分析此机组在2009年3月份运行以来，油中含水量明显增多，并出现调整困难，调整频繁，且油中含水量严重超标，不易保持低含水量等情况。209年6月13日停机后，轴封供汽采用新蒸汽供汽时，阀门阀门为DN20开度全开，但后轴封冒汽量很小。机组启动后，负荷在12000KW时，轴封加热器仍无法正常投入正常情况下3000KW即可投入轴封加热器进汽阎稍开后后轴封信号管就断汽，造成真空下降，前轴承油温明显升高，最高达到78左右正常温度在5O左右，65报警，75停机，油系统含水情况继续恶化，对机组造成严重的危险。通过对轴封系统图和现场参数变化情况的分析，初步认为油系统含水量高的主要原因是前轴封至后轴封的汽封流量低即前轴封至后轴封连接管路或联络阀有问题，进一步导致轴加无法正常投入，导致前轴封漏汽量大，最终造成前轴承油温高和油系统含水量大。2009年8月16日，对前、后轴封联络阀进行拆检排查，发现联络阀除阀芯压盖松动，阀体、闸板活动自如，未损坏。继而怀疑后轴封梳齿损坏或汽封环背部弹簧片疲劳变形，因无法揭缸检查，为保持机组高真空和油中低含水，厂采取的补救措施办案如下通过均压箱重新敷设篱道至后轴封供汽，接与原前后轴有参数按照实际数值进行输入操作。设定参数要认真准确，以免造成不必要的人身伤害和设备损坏。把刹车手柄拉到合闸位。主令手柄拉到手柄零位。依次启动制动油泵、润滑油泵、变频电源，同时各状态指示灯应点亮。32“手动状态”下接到信号后，首先确认信号类别由绞车司机在触摸屏上点击，“提升确认”或“下放确认”也可以按下“提升按钮”或“下放按钮”，如果操作错误，可以通过画面上的“解除信号”，然后再重新点击确认，向前推动右主令手柄一档变频器得到运行信号，将以最低速运转，向前或向后推动左机械制动手柄，使机械闸慢慢松开，绞车开始缓慢运行，继续向前推动有主令手柄加速，同时机械制动手柄推向最大，使机械闸完全松开，绞车自动加速到正常运行速度减速及停止，在“V”型车达到指定深度之前，就要进行减速，把有主令手柄逐渐向零位拉动，在接近停车位置时，应以最低速度运行，到达指定深度时，立即拉回右主令手柄于零位，机械制动手柄回零，绞车停止33在“半自动状态”下变频器得到运行信号，将以事先设定好的加减速曲线自动运行直到自动停车。信号类别和打点次数的显示见图1，它能够清楚显示当前的信号类别和上一次的打点次数。并关联系统的运行，防止提升机反向运行的发生。切换油泵制动、润滑油泵各有两个，分为一备一用，当其中一个出现故障时，可以切换到另一台工作。】48司机在操作时，婴认真观察屏上的电压、电流、速度、井深的数值变化以及曲线的状态。图2信号类别和打点次数的显示当出现紧急状况如绞车加速下放提升而无法控制司机要保持冷静不得离开操作台町直接按下“紧急停止”或踏下“脚踏开关”，所有输均停止，刹住绞车；机械制动手柄失灵应持主令手衲零位拉动弄U用变频器的能耗制动，将转速降低，然后停止制动油泵，主令归零，机械闸作用刹住绞车；电机未断电，而“V”型车高速下滑，根据下滑速度迅速启动电机，控制速度至最慢，关闭制动油泵，刹车。收稿日期2010522煤矿现代化2010年第6期总第99期封供汽前轴封至后轴封漏汽管道联络阀后，可前后汽封单独供汽，并且可消除即使前汽封至后汽封漏汽管路堵塞所造成的影响。同时在后轴封回汽管道上增加调整阀，以便维持轴封加热器负压以减少前汽封漏汽造成的油中含水量大，同时又能维持机组真空不下降。以下为改造示意图黑色为实际管路图，蓝色为改造增加后的管道及阀门。2009年9月20日，凌晨开始暖管启机已进行了轴封改造，启机条件完全具备后，7O0开始抽真空，轴封供汽方式启动射水泵，关闭前轴封至后轴封联络阀，开启后轴封至轴加进汽调整阀，开启均压箱至后轴封供汽阀，稍开均压箱至前轴封供汽阀。但开启新蒸汽至均压箱进汽阀后，后轴封供汽封不住，直至将均压箱压力升至01MPA左右后轴封规定允许压力为00024MPA，后轴封信号管仍无冒汽，且后汽封温度由50迅速上升到80左右，真空最高抽到一O018MPA。通过排查射水系统、真空系统，均未发现异常。重新使用原轴封供汽方式启动射水泵，开启前轴封供汽阀、开启前轴封至后轴封供汽阀、关闭均压箱至后轴封供汽阀，稍开后轴封至轴加进汽阀，开启新蒸汽至均压箱进汽阀，直至将均压箱压力升至01MPA左右，后轴封信号管仍无冒汽。一商一封一II环ILIRI汽轮机叶F1R厂盯11T13靠R_LIIIIL；LJJJ骨均压LL封L二L、加I增加轴封后汽髓I热S、一均压籍蔓僻轴封供、均压耘汽一一图1机组轴封系统供汽示意图为进一步排查确认真空系统是否还有其它泄漏点，9月20日9月22日，对此机组进行了3次高水位灌水试验，未发现泄漏点。为了检查后轴封信号管是否有汽，又重新进行了试验，先送轴封供汽，当后轴封供汽足够大时，启动射水泵，发现后轴封冒汽在极短的时间内消失，并通过使用棉纱测试，发现后轴封信号管向里吸汽，前轴封西侧向外冒汽明显，东侧冒汽极小。9月23日，继续排查此机组真空系统。对此机组在正常盘车，射水泵正常运行的情况下电流4243A左右，出口压力04MPA，向前、后轴封供汽，并使用蜡烛对真空系统进行了全方位检查检查明细同上，并增加包括三通上部及周围所有能触及的的阀门、法兰及焊接处，仍未发现泄漏点。由于如果是轴封问题，必须揭缸才能处理，所以非常谨慎，通过反复排查未发现泄漏点后，决定拆除盘车装置，通过对后轴封封堵进行进一步对比检查。并且盘车装置拆除后，便于观察后轴封漏汽情况实际为向里吸空气情况。盘车装置拆除完毕后。启动射水泵进行抽真空，抽到一0OO6MPA左右，用白布条在后轴封处试验，向里吸入非常严重。对后轴封轴颈进行封堵使用棉纱、透明胶带和黄油完成后，仍有轻微漏汽，真空上升到一0025MPA。打开此机组后轴封封堵的棉纱及胶带，真空在三分钟内下降到一0OO9MPA，自此断定后轴封为最大漏汽点，轴封损坏，必须揭缸处理。9月27日，机组揭缸后发现1后轴封损坏严重后轴封共4道，2007年大修时，其中里面3道更换为蜂窝式汽封，最外边一道为原厂家配套备件。，其中里面3道蜂窝式汽封的汽封齿已完全损坏，蜂窝亦已磨损，汽封间隙严重超标，已经不能用塞尺测量，达到6MM正常值030MM，最外边的原厂家汽封也已磨损，但不如3道蜂窝式汽封磨损严重，间隙也严重超标。2后轴封处轴颈上的轴封套2007年大修时新更换的非原厂家配套轴封套磨损也非常严重，必须更换。3前轴封前外边5道有少量损坏情况，有部分汽封齿均向发电机方向倒伏前轴封共11道，里面6道为原厂家配套轴封，20HD7年大修时未更换，外边5道为2007年大修时更换的蜂窝式轴封，汽封齿有缺口、卷曲现象，但所有损坏处均在蜂窝式汽封上，原厂家汽封未发现有损坏处。原因分析1机组振动可造成轴封磨损，若机组振动引起，则同时轴瓦至少邻瓦即2瓦和轴承油档应该出现损坏情况，通过对机组揭缸和2、3瓦解体检查，后轴封紧邻油档、轴瓦、末级隔板叶轮轴封未出现磨损损坏情况。2检查推力瓦亦无磨损情况，同时检查通流部分间隙和叶轮边缘，未发现间隙超标和叶轮动静碰磨现象，即运行中未出现轴向位移超标造成轴封损坏。3汽封材质差可造成轴封磨损，需对材质进行鉴定，联系汽封生产厂家，查找合同和供货技术协议。结论通过机组、前后轴承拆检、揭缸后各汽封间隙、各油档间隙测量对比以及推力间隙复核、轴瓦磨损情况等观察分析，是2007年机组大修时更换的蜂窝式汽封的质量差造成的。2处理方案按汽轮机大修处理，同时更换后轴封套和后轴封4道、前轴封5道蜂窝式汽封全部更换。可以继续使用蜂窝式汽封，但必须更换生产厂家，必须使用正规厂家生产的产品。通过自机组投运以来前后轴封的磨损情况来看，前轴封从未更换过，亦未出现磨损，所以也可以购买原厂家配套备品备件予以更换。3结论通过更换原厂家型号的轴封后，目前机组运行正常，由此提醒我们必须加强和生产有关的各个环节的管理，严把质量关。特别是严格大修质量管理，加强大修期间各个环节的质量管理，无论是施工工艺还是材料配件，都必须严格管