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文档简介

第3期总第190期2015年O6月机械工程与自动化MECHANICALENGINEERINGAUTOMATIONNO3JUN文章编号16726413201503018602CZK300型汽轮机连通管改造方案探讨高胜利山西大学,山西太原030013摘要针对CZK30016704537537型汽轮机组,分析连通管运行现状。对运行中连通管随负荷变化晃动较大的原因进行分析,在维持设备现状的情况下寻找解决晃动大的办法,同时对连通管对机组热耗的影响进行分析,对比改造方案,提高机组经济性,消除连通管晃动。关键词连通管;振动;汽轮机;热耗中图分类号TK47文献标识码B1概述CZK30016704537537型亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、直接空冷供热凝汽式汽轮发电机组,高中压部分采用合缸反流布置,低压缸采用双流反向布置,共有七级非调整回热抽汽,分别供给3台高压加热器、1台除氧器和3台低压加热器。中低压连通管从中压排汽口接出后由一根母管分成两根支管,到低压缸进汽处合二为一,进入低压缸,两只连通管压力调节阀呈倒置形式,安装于低压缸进口转角处。连通管压力调节阀处由3个弹簧支架支撑,中压缸出口转角处由1个弹簧支架和3个弹簧拉杆形成组合连接。连通管压力调节阀通过抗燃油控制,以满足中压缸排汽压力大于0379MPA,以保证机组安全运行。2连通管运行现状1、2号机组自投产以来,1号机组中低压连通管轴向晃动约8MM、横向晃动约2MM;2号机组中低压连通管轴向晃动约4MM、横向晃动约1MM。晃动随着负荷的增减变化,中低压缸连通管晃动大,使机组连通管法兰螺栓、三通处焊口、膨胀节、EH油管道疲劳加剧,油动机与操纵座连接螺栓、油缸紧固螺栓松动,容易造成螺栓疲劳断裂,焊口和膨胀节拉裂,管道焊口疲劳,油动机接口及接头渗油,影响机组安全稳定运行。对连通管压力调节阀线性进行测量,连通管压力调节阀在阀门开度为27100时,压力调节阀没有节流;阀门开度在O2796内压力调节阀才有调节功能,但阀门调节流量与阀门开度线性较差。对于CZK300型亚临界机组,中低压连通管设计为“一二一”型式见图1、图2,设计有2个三通、4个弯头、2个角形调节阀,连通管各工况下设计压力损见表1。表1中,THA为热耗率验收工况,TRL为铭牌工况。一L硼L。LIIL备1L1VIL0H】J洲IIIILV。5。2。;1,2三通;3,4,5,6一弯头图1中低压连通管俯视图图2中低压连通管主视图实际运行过程对于中低压连通管压损按照不同负荷工况进行测定,测量数据见表2。实际测定的连通管压损远远超过设计值,由于连通管压损超过设计值,再热压损对汽轮机热耗影响约为045,约40KJKWH。表1连通管各工况下的设计压损工况THATRI75THA5OTHA中排压力MPAO5721059880434303025低压缸进汽MPA05464057180414702887压损454545456表2实际运行中压损测量数据L压损I1001L9991002L1009L3连通管晃动消除方案分析31晃动原因分析造成连通管晃动的原因主要有连通管设计平山西大学大东关校区科研项目“青年创新基金”K02O1313022收稿日期20141013;修订日期201502一L3作者简介高胜利I966一,女,山西大同人,讲师,本科,主要从事工程图学的教学与研究。2015年第3期高胜利CZK300型汽轮机连通管改造方案探讨187衡性较差,膨胀节补偿量不足,运输用小拉杆未拆除或大拉杆螺母松动;连通管支架荷载计算有误,弹簧支架选型不当;连通管支架弹簧安装不到位,热态时弹簧未在工作位置;连通管安装时存在错口,连通管存在较大安装应力;连通管法兰螺栓紧固力矩未达到设计值。32解决方案321设计方面通过核算,发现连通管平衡性较弱,在汽流不稳的情况下容易造成连通管晃动;膨胀节补偿量满足要求;弹簧支架荷载符合要求。膨胀节支座弹簧设计型号为TH3117、膨胀节拉杆弹簧设计型号为TH1一C2LL、压力调节阀支座弹簧设计型号为TH3115。对现场安装弹簧进行核对,与设计型号相符。322安装方面1对连通管膨胀节进行检查,运输用小拉杆在安装完成后已拆除,大拉杆螺母无松动且锁紧。2对连通管支架弹簧、拉杆弹簧安装位置进行检查。机组在冷态时有3个弹簧筒内外锁定孔错位约2MM,对偏差弹簧进行调整到锁定孔同心,消除误差;核对压力调节阀支座弹簧、膨胀节支座弹簧热态安装高度,发现右侧弹簧高度不符合设计值556MM的要求,偏差在8MM左右,主要由于汽流在“口”型连通管中存在扰动导致左、右侧弹簧受力不均。3结合机组检修对连通管进行检查,拆除轴向管道法兰螺栓进行错口检查,左侧法兰错位20MM,右侧法兰错位5MM,对左侧错位管道重新安装,消除法兰错位。4使用力矩扳手检查连通管法兰螺栓,符合设计要求。33效果检验对1号机组连通管支座弹簧进行调整,消除左侧连通管错口后,在机组启动后检查连通管晃动情况,轴向晃动约5MM,横向晃动约2MM,通过对现连通管的调整,虽然晃动情况有所改善,但未消除,故需要对现连通管进行改造,以彻底解决连通管晃动大及压损较大的问题。4连通管改造方案探讨虽然1号机组连通管晃动略有改善,但仍然存在连通管晃动及连通管压损超标的问题。特提出对连通管进行改造,将现有连通管改造成单管型式,弯头采用热压弯头。41供热机组单管式连通管晃动情况调查现有单连通管300MW供热机组,连通管压力调节阀安装位置有以下几种在水平管道上、在中压缸出口垂直管道上、在低压缸进汽口处等。300MW机组连通管压力调节阀由主机抗燃油进行调节,无电动调节方式的运行经验,但有200MW机组采用电动调节蝶阀的经验。411连通管压力调节阀控制方式的确定对于连通管压力调节阀工作环境及状态进行分析,对此阀不要求实现快关功能,但必须保证低压缸最低冷却流量122TH。由于使用抗燃油控制的压力调节阀存在油缸抖动的情况,造成抗燃油接头渗油或油缸渗油的现象,因此建议采用电动调节蝶阀。412连通管压力调节阀安装位置的确定连通管压力调节阀安装在水平管道上如图3A所示时,由于液动阀门重量约55T,需要设计支架以承担阀门重量,此方案已在多家300MW供热汽轮机机组中实施,但运行中发现油缸存在抖动现象。连通管压力调节阀安装在中压缸排汽口处或中压缸排汽垂直管道上,此方案可以不设计支架,减小了压力调节阀的抖动情况,部分电厂已对布置在水平管道上的压力调节阀进行了改造,将其布置在中压缸出口的垂直管道上。通过调研分析,连通管压力调节阀布置在水平管道上将需要增加支架,并且存在抖动现象,就现运行机组而言,将连通管压力调节阀布置在垂直管道上的方案可使连通管振动较小,满足机组安全稳定运行要求。42连通管改造方案确定通过调研及理论核算,连通管改造方案确定为单管方式,压力调节阀布置于低压缸进口处如图3B所示。阀门采用电动调节蝶阀,弯头采用热压弯头,以降低连通管压损,提高机组经济性。1一低压缸进汽口2一中压缸排汽口;3一连通管压力电动调节阀A压力调节阀在水平管道上B压力调节阀在低压缸进口处图3改造后中低压连通管43连通管改造经济性分析连通管改造方案确定后,对连通管进行核算,电动调节阀在全开状态压损为05,管道压损约25,连通管设计压损约3。预计降低机组热耗约60KJKWH。5总结经过对CZK300型汽轮机“一二一”型式连通管在不改变结构的情况下进行调整,未彻底解决连通管晃动的前提

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