200MW抽汽式汽轮机旋转隔板卡涩问题分析及改进方案

解决方寨工艺，工鬟，赣具，诠颤，蝠黑，维髓，造日墨雹圆200MW抽汽式汽轮机旋转隔板卡涩问题分析及改进方案陈菲哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046摘要旋转隔板常用于汽轮机抽汽机组调节汽轮机抽汽的参数，但电厂反映其易产生卡涩现象，为此，通过改进转环和汽封结构，达到了减小摩擦、防止卡涩的目的。关键词旋转隔板；卡涩；转动环；罩壳；硬汽封；可退让式汽封中图分类号TK263文献标志码B文章编号100223332014040241020引言在LT业抽汽和小型供热抽汽汽轮机中，常常设计旋转隔板用来调节抽汽。旋转隔板主要由隔板和转动环构成，一般隔板直接固定在汽缸上；转动环固定在隔板上，设计成隔板汽道相对应的不完全叶栅，通过油动机控制转动环旋转角度，调节隔板汽道的大小，以达到控制流量、调节压力的目的。非抽汽T况时转动环又可以旋转到隔板汽道全开的位置，所以旋转隔板既可以起到隔板的作用，又可以起到调节阀的作用。隔板和转动环之间有相对转动，所以没置了专门的汽封来确保转动环之间可以小面积接触，既保证旋转时摩擦力小，油动机的荷载不至于过大，又保证了旋转时转动环和隔板间能够实现良好的密封。从旋转隔板的作用可以看出来，它取代中压调节阀，使机组结构紧凑、简单，所以旋转隔板在抽汽和供热机组中使用很广泛尤其是300MW以下机组。旋转隔板虽有诸多优点，但是近些年来有电厂反映老机组的旋转隔板有膏涩的情况发生。1问题分析某200MW工业抽汽机组改造时，业主反映旋转隔板在抽汽调节时转动不灵活，易出现卡涩现象，导致油动机的提升力超过设计值。检修时发现转动环和转动环与罩环、隔板体密封面圆周方向间隙超差，有的部位间隙大，有的部位间隙小。仔细观察间隙大的表面有微小的汽流图L原旋转隔板主剖视图1垫片2罩环定螺衿3罩环4NT退让汽封圈5转动环6转动环位销予7隔扳体冲刷痕迹，间隙小的表面有摩擦痕迹。检查转动环硬汽封有微小翘曲变形，密封表面有磨损。判断为转动环和转动环与罩环、隔板体相互摩擦，致使转动环转动不顺畅。为此，对原转动隔板进行分析，并有针对性地进行了改进。原旋转隔板主要由隔板、转动环和罩壳三大部分构成，见图1。隔板的结构与常规隔板一样这里不赘述。转动环分上、下半，为焊接结构，分别由5个零件加后再焊接而成。焊接结构不可避免地产生应力，从而导致转动环焊后变形。虽然精加工后转动环表面进行了找平，但是随后在高温下运行，焊缝应力释放还是会导致整个转动环体有微小变形，致使转动环密封面不是一个平而。转动环的直径越大，这种微小变形导致的圆周方向密封面偏差越大。最终导致其与隔板在圆周方向密封间隙不均，有的位置间隙大造成漏汽，有的位置间隙小造成摩擦。罩壳上设置与罩壳一体的硬汽封，硬汽封与转动环体间留有038043MM的间隙，以确保转动时不至于卡死。但是在运行时，由于热膨胀及汽流的作用，汽封间隙变小甚至贴死，过小的间隙使罩壳与转动环有硬性摩擦，摩擦力越大，油动机的荷载越大。2改进方案经过上述分析可知，主要是由于转动环的焊接变形和罩壳硬汽封位置间隙变小导致出现卡涩现象，使油动机荷载超设计值。改进后的旋转隔板如图3所示。首先，将转动环由原来的5个零件分别加工后焊接改为由1个锻件整体加工结构，这样就消除了焊接导致的转动环变形，减小了由于变形导致的间隙不均匀现象，见图3。其次，去掉原罩环平衡腔室的一体式固定汽封体，单图2改进后的旋转隔板主剖视图1垫片2罩环固定螺栓3罩环4可退让汽封圈5转动环6转动环位销子7隔板体图3转动环原设计与改进后新设计对比图机械工程师2014年第4期241昭决方案E墨墨圆工2，工装，壤具，诌野，尬焉，维佑，改造末级动叶片创新工艺方案的研究孙成慧哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046摘要对汽轮机末级动叶片加工工艺进行创新，借助原有四轴的加T；B量，给五轴精加工去余量，先加工汽道及装配面，然后再；BUT叶根，取得较好的效果。关键词末级动叶片；喷丸强化处理；新工艺方案；毛坯重检；汽道型线；BUM中图分类号TG659；TK266文献标志码B文章编号100223332014040242020弓I言汽轮机末级叶片，尤其是大型机组的末级叶片几何尺寸大、结构复杂、叶片汽道相对薄，是标准的柔性叶片，因而制造T艺复杂、检测难度高，并且涉及数控加工、测量、材料、热处理等多个领域。针对末级叶片复杂的物理特性进行加工1二艺研究、制造设备研发及检测技术研究，进而可以延伸推广到其他大叶片的制造和检测，为未来超大型叶片的制造技术打下坚实的基础。1原工艺方案介绍一般机组末级动叶片叶根采用枞树形直齿结构，叶型是自由成形弯扭结构，叶型中间内背面自带有拉筋凸台，在汽道顶部进汽边焊司太立合金片防水蚀，叶顶同带内背凸凹型线呈骨形，间隙装配。在早期四轴加工“1029”叶片时已经发现此种叶片加工时易变形，装配时效果非常不好。现在通过T艺性的改进及法拉利大型五轴设备的引进，此级叶片现在可以很好地加T出来。以往的T艺方案为以毛坯三顶针定位直接浇方箱，基准转换后加工叶根，以叶根为主基准，加T汽道、拉筋及叶冠装配面。加时先加工准RL卜根，再以叶根齿形完全定位进行汽道、装配面的加工，这样的方法在中小型枞树型叶根叶片上大量运用，但是对于大叶片来说南于齿形丁作面非常小，精度对其他部位的加工影响非常大，尤其是此级叶片叶根与型线部位的比例接近LL0，叶根微小的误差对叶顶的误差放大效果非常明显，毛坯有缺陷时，汽道无法铣，只能报废；叶根加T后，汽道铣出变形时进行的矫形后热处理非常复杂；单只叶片加工后变形情况较多，装配后超差。2改进后新的工艺方案是否可以采取逆向思维，以大面保小面，先加_T汽道型线及装配面各部位，再以加1好的基准而反过来加丁叶根型线呢依此进行细化分析，先将汽道及凸台、叶冠型线装配面一起加工，相对位置能有一个比较好的保证。然后再以加工好的汽道型线等定位加T叶根，这样一个新的1二艺方案就诞生了，如图1所示。1模锻毛坯重检及校孔。哈汽加R的大叶片模锻毛坯都是外购的。因供货厂家不同，同一产品相同技术协C义的毛坯仍有很大差别。丁艺第一步就是要求检验部门按照技术协议和毛坯图样要求检查、检测毛坯是否满足要求，并及时反馈到工艺部门和加T部J，进行重打一顶针孔等相应工艺措施来满足加工要求，见图22汽道型线加工。汽道型线加工，是此次末级动叶片加工时T艺性变化最大的丁序。粗加工时，充分考虑到毛坯的因素，首先用四轴机床粗加T，使下序加工时余量均独设计具有可退让功能的环形汽封圈，汽封罔背面增加弹簧，通过弹簧调节使其具有03FILM的退让间隙，这样在运行时既保证了密封，又不致于使汽封部位卡涩。3结论经上述改进后，消除了，南于焊接导致的转动环变形，使密封间隙均匀，使可退让式汽封圈有了一定的退让空间，转动环在转动时和罩环不至于贴死卡涩，减小了摩242机械工程