600MW汽轮机轴向位移异常分析.pdf

第3 4巷第6期 2 0 0 6年 6月 要 繁 髦 力 e a s t o h ； r la e l e r i p o w er v0 1 3 4 ni 1 6 j u n 2 0 0 6 6 0 0 mw 汽轮机轴向位移异常分析 安骏 ( 浙江省能源集团有限公司， 浙江 杭州3 1 0 0 0 6 ) 摘要： 针对北仑6 0 0 mw 2号机组启动中造成轴向位移异常的各种原因进行了分析， 分析论证认 l为， 推力轴 承本身存在的缺陷是产生轴向位移异常的主要原因， 停机检查， 发现并解决了推力轴承本身存在的缺陷， 并提 出了今后的应对措施。 关键词 ： 汽轮机； 轴向位移 ； 推力瓦； 趋势 ； 异常分析 作者简介： 安骏( 1 9 6 3 ) ， 男 ， 硕士， 高级工程师， 从事电厂生产运行管理工作。 中图分类号 ： t k 2 6 7 文献标识码： t3 文章编号： 1 0 0 1 - 9 5 2 9 ( 2 0 0 6 ) 0 6 - 0 0 7 5 - 0 4 an a l y s i s o f a b n o r ma l a x i a l d i s p l a c e me n t o f 6 0 0 mw s t e a m t u r b i n e s a j u a ( z h e j i a n g p r o v i n c i a l e n e r g y g r o u p c o m p a n y l t d ， h a n g z h o u 3 1 0 0 0 6 ， c h i n a ) ab s t r a c t ： t h e a b n o r ma l a x i a l d i s p l a c e me n t o f be i l u n 6 0 0 mw s t e a m t u r h i n e t h a t o c c u r r e d w h e n t h e u n i t r c s t a r t e ( 1 u p a f t e r h a v i n g s h u t d o wn a c c o r d i n g t o d i s p a t c h i n g o r d e r s i s a n a l y z e d a f t e r d e mo n s t r a t i o n i t i s c o n s i d e r e d t h a t t h e a h n o l 一 ma l a x i a l d i s p l a c e me n t w a s t h e r e s u l t o f t h e d e f e c t i n t h e t h r u s t p a d b y s h u t t i n g d o w n a n d c h e c k i n g t h e d e f e c t i n l t h ru s t p a d wa s f o u n d o u t a n d r e s o l v e d t h e a b n o r ma l p h e n o me n o n w a s e l i mi n a t e d ， a n d c o u n t e rm e a s u r e s a r c p u l f o r w a r d ke y wo r d s ： s t e a m t u r b i n e；a x i a l d i s p l a c e me n t ；t h rus t p a d；t r e n d；a b n o r ma l p h e n o me n o n a n a l y s i s 北仑 6 0 0 mw 2 号汽轮机设有一个米切尔式 推力轴承， 其工作瓦块位于中压缸侧 ， 非工作瓦块 位于高压缸侧 ， 工作 瓦块与 非工作 瓦块各 为 1 0 块， 在顶部的工作瓦块和非工作瓦块上各设有 2 支热电偶 ， 以测量瓦块的乌金温度。 高压转子的推力盘在工作瓦块与非工作瓦块 之间的设计总间隙值为0 2 0 3 m m， 新机组安 装时调整为0 2 6 m m， 高压转子允许在此间隙值 内自由窜动。 2 号机组自调停结束启动后， c r t显示在同 一 负荷工况下主机轴向位移有逐步上升的趋势， 在启动后 3 8 d 、 机组负荷 5 0 0 mw 的工况下 ， 主 机轴 向位移 已达 0 5 1 2 mm( 当时主汽 温 5 3 1 o c、 再热 汽 温 5 2 7 ) ， 已非 常 接近 保 护 动 作值 ( 0 5 5 m m) 。其它参数也有不 同程度的变化 ， 在 5 0 0 mw 工况下 ， 主机工作 面 、 非工作 面推力 瓦块温度 c r t显示值比调停前略有升高， 其中 工作面 上升 1 左右 ， 非工作面上升 2 左右 ， 然 后逐渐回复至原显示值； 高压差胀及低压差胀有 突变， 高压差胀比调停前减少 5 ， 低压差胀增加 了 1 5 左右 ； 各监视段压力 ( 除 6级抽汽 ) 也有下 降趋势。 由于主机轴 向位移的发展趋势得不到有效的 控制， 不得不采取适当限制机组负荷午 降低主 温的办法来抑制轴向位移的增大。 1 主机轴向位移等参数的异常变化 选择了 5 0 0 mw 典型工况进行调停前后丰机 轴向位移变化情况 的对 比分析( 所取时间段 为州 停前两个月至调停启动后 4 0 d ) 。 ( 1 )轴 向位 移 调停前， 在5 0 0 m w工况时， 机组轴向 移 在 0 3 9 0 4 3 m m范围内变化 ， 而调停后启动 j 日机组带上 5 0 0 mw 负荷后显示为 0 4 3 i 1 1 1 1 ， l 开始缓慢上升 ， 但变化幅度较小 ， 且低 _十报管俏 至第 3 5 d 5 0 0 m w 工况下达到 0 5 0 i 1 1 1 1 ， 以 就 限制负荷和主汽温度运行。 ( 2 )推 力瓦温 在启动后机组带上 5 0 0 m w负荷， 工作面、 非 工作面瓦温比调停前略有升高， 其中工作而 卜 丌 i o c 左右 ， 非工作 面上升 2 左右 ， 然后逐渐 至原显示值 。 维普资讯 姜 慕 琶力 ( 3 )高、 低压差胀 高、 低压差胀调停前后有突变， 其中高压差胀 比调停前减少 5 ， 低压差胀增加了 1 5 左右； 在 5 0 0 m w 工况时， 调停前机组高、 低差胀分别为 3 5 、 6 0 ， 而调停后分别为 3 0 、 7 5 ， 折合为 绝对量， 高、 低压差胀变化量分别为0 4 6 m m、 2 2 1 m m。调停后外界气温没有明显降低， 依照常 理变化幅度不可能这么大。 ( 4 )调节级压力和抽汽压力 除6 级抽汽外， 其余各监视段压力有缓慢下 降的趋势。 2 2号机组历次轴向位移变化的处理 2号机组轴向位移的变化一直是个敏感的话 题 ， 在 1 9 9 4年机组调试期间， 曾因为轴向位移的 设计控制值问题致使机组负荷首次达 3 0 0 mw 后 不能继续往 上带 ， 后 经 a l s t o m公 司研 究后 ， 最 终决定将正向报警值由0 3 0 m m改为0 4 5 m m， 其余未变， 之后移交电厂生产， 当时也未说明修改 定值的具体理由， 运行后未发现异常。在 2 0 0 1 年 2号机组春节调停后的启动过程中， 又发生了轴 向位移显示异常， 当机组负荷达6 0 0 m w时， 主机 轴向位移又超过 0 4 5 m m的报警值， 经多方调 查， 最后查明是由于两方面的原因造成的： ( 1 ) 轴 向位移测量卡件校验后零位改变， 导致显示值偏 大约0 1 m m； ( 2 ) 检修对推力轴承座左右侧偏差 进行了调整， 而轴向位移测量零位未作调整导致 显示值偏差约0 0 6 m m 。经 a l s t o m公司专家来 现场调查后同意， 将轴向位移正向报警值由0 4 5 mm改为 0 5 0 m m， 跳 闸值 由 0 5 0 m m改为 0 5 5 m m， 其余未变。 3 本次主机轴向位移的原因分析 这次主机在同一负荷工况下轴向位移比调停 前高出o ， 0 2 0 0 4 m m， 且存在随着时间缓慢爬 升的趋势， 同时其它相关参数也有明显变化。专 业人员分析如下 。 ( 1 )排除高、 中压缸膨胀 不畅的可能 调停前后高、 低差胀有明显的变化， 是否高、 中压缸膨胀不畅引起?联想到在机组启动前一天 检查热再管道保温时 ， 无意中发现热再管道一夜 间上升了近 2 0 0 mm， 由此产生 巨大的应力， 是否 可能影响缸体的膨胀?为此， 检查了主、 再热汽系 统管道系统的支撑情况， 结果只是发现个别支撑 点受力情况不太好， 管道的膨胀死点未见异常； 对 汽缸开机后膨胀情况的趋势分析， 汽缸的膨胀与 以前类似， 无异常， 汽缸完全胀出后总胀显示值比 以前略有升高。由此， 否定了高、 中压缸膨胀不畅 的可能， 但热再管道发生上移及高、 低压差胀突变 的原因至今不清， 有待于进一步观察分析。 ( 2 )排除测量因素造成数据异常 检查 t s i 测量系统和现场仪表及测量回路， 所有仪表指示无异常， 测量数据是可信的， 表明确 实存在设备异常。 ( 3 )故障锁定在汽轮机本体 内部 机组各运行参数表明， 可以排除汽轮机外部 因素如汽轮机水冲击、 蒸汽参数偏低、 机组过负 荷、 凝汽器真空低、 电网周波异常等所致。故障只 能发生在汽轮机本体内部， 故障的部位可能是汽 轮机通流部分 ， 或者是推力瓦。 如果汽轮机通流部分故障， 可能存在两种情 况， 一是动叶片或其围带断裂， 二是静叶( 或隔 板) 脱落。虽第一种情况在国内同类型叶片上曾 发生过， 但动叶损坏应该首先发生机组振动变化， 这与本次异常不符； 而静叶( 隔板) 脱落， 则首先 应该引起推力瓦温大幅上升， 并伴有明显的振动， 也与本次异常不符。 通流部分故障的第二种可能是推力瓦故障。 由于推力轴承回油温度和推力瓦金属温度均无明 ， 显上升， 再者如假设推力瓦磨损， 但润滑油中未见 金属粉末， 说明推力瓦磨损的可能不大。 浙江省电力公司、 华东、 浙江试验研究院及上 海成套所的专家参与分析， 分析的结论是推力瓦 本身故障和汽轮机通流部分故障的可能性都存 在， 但推力瓦本身故障的可能性更大些。为查清 故障原因、 确定故障部位， 专家建议： 最好能打开 推力轴承座对推力瓦开瓦检查， 如果只能在不开 缸的前提下对中压缸末级叶片和低压缸叶片进行 检查， 则应尽可能扩大检查范围。 为了不影响其它机组的大修计划， 2号机组 利用调停机会进行临修消缺， 实行滑参数停机， 在 停机过程中， 随着负荷的缓慢降落， 轴向位移逐步 减小 ， 变化平稳 ， 没有发现异常， 发 电机解列后 ， 汽 轮机稳定在 3 0 0 0 r ra i n时的主机轴 向位移显示 为0 2 2 m m， 盘车时显示为 一 0 0 7 m m 。本次机 组滑停在各部门的大力配合下， 缸温降至3 0 9 ， 维普资讯 安骏6 0 0 mw 汽轮机轴向位移异常分析 创造了2号机组滑参数停机的最低值， 为尽早开 瓦和部分主机通流检查创造了非常有利的条件。 ( 4 )解体检查及 处理 本次调停后对推力瓦的检修在法国a l s t o m 专家指导下进行。推力瓦解体后发现： 推力瓦非 工作面编号为 b c两瓦块定位销断裂， 所有工作 面瓦块巴氏合金表面出油侧有点蚀现象( 厚度平 均减少0 。 1 m m) ， 推力盘工作面也有点蚀现象， 推 力 瓦座上下 方向与推力 盘不平行度较 大， 达 0 6 m m m。推力间隙实测 0 2 5 m m， 理论计算应为 0 3 8 m m， 其它无异常。 同时检查了中压缸末级叶片及低压缸第三级 动叶、 末级叶片、 凝汽器热井， 均未发现异常； 对 主、 再热蒸汽管道的收缩跟踪检查也未见异常； 对 主机轴向位移探头和测量回路检查， 也属正常。 考虑到 2号机组 调停 时间有限 ， 对汽轮机通 流部分其它部位未作进一步检查。 更换了所有工作面瓦块， 对非工作面 2个断 裂销子作更换。调整了推力瓦座与推力盘上下方 向不平行度， 调整后实测， 推力瓦座与推力座上 下 、 左右不平行度均在 0 0 2 m m以内。装复时， 计算推力间隙为0 3 7 m m。 实贝 4 为0 2 4 m m 。 所有检查消缺工作在 1 0 d内全部结束， 准备 冷态开机。 4 机组消缺后轴向位移的趋势 消缺结束后， 立刻投入主机盘车， 在盘车状态 下 ， 主机轴向位移 c r t显示为 一 0 0 7 m m( 检修 时。 推力盘工作面靠足状态下的 c r t 显示 一 0 0 3 m m) ， 跟停机时盘车状态下的显示值相同。主机 冲转至 3 0 0 0 r mi n稳定后 ， c r t显示 0 1 9 m m， 机组负荷带至 3 5 0 m w， 主机轴向位移 c r t显示 0 4 2 m m， 随着高、 中压缸的逐渐膨胀， 主机轴向 位移 c r t显示有下降趋势， 第二天在机组3 5 0 m w 负荷时， 主机轴向位移下降并稳定在0 3 7 lq a m 。 之后， 组织进行了2号机组主机轴向位移试 验， 测试 了不同负荷下， 主机轴向位移的变化特 性。2 号汽轮机轴向位移试验数据见表 1 。 从试验结果看， 轴向位移随着机组负荷的增 加平稳上升， 其它参数也正常， 跟调停前同一工况 下的参数基本相同， 经过 1 0 d 左右的机组检修， 主机轴向位移的变化已恢复至机组调停前的运行 水平。 表 1 2号汽轮机轴向位移试验数据 接着机组在 5 5 0 m w 工况下投入 c c s协凋 控制方式， 随着高压调门的逐步荚小， 主汽 ，j 所上升， 出现了主机轴向位移从 0 4 3 n l ln 上升 0 4 5 m m的现象。 类似情况在调停以前的机组运 行中也会发生， 属正常现象。但为了保证 2弓 十 j l 组运行 的绝对安全 ， 还是考虑 2号机组降压运i ， 暂时牺牲部分机组经济性， 为此修改 r 2号机 运行的滑压曲线， 其主汽压力和负荷的天系吐 li 线 修改为 y： 0 0 2 7 9 2 x一0 3 7 8 0 3 ( 其中 x足负荷， 单位 m w， y 是主汽压力， 单位 m p a ) 从机组消缺后启动， 2号机组连续运行 r 约 2 0 d。 为了便于比较 ， 选择了 5 0 0 mw 这 个典型 r 况进行轴向位移的趋势分析( 取数范围为消缺启 动后 2 0 d ， 共取数据 5 9 9点) ， 详见图 1 。 q 0 4 8 瓤4 6 趟 o 4 2 逞0 4 暴 o 3 8 1 4 7 9 3 1 3 9埔 5 2 31 2 7 73 2 33 6 9 4i 54 6 i 5 0 7 5 5 3 5 9 9 2 o d 内5 9 9 点数据 图 1 主机轴向位移在 5 0 0 m w 工况 的变化趋 势 从图 1可看出， 在 5 0 0 mw 工况时 ， 机组轴 位移值在0 4 1 0 4 3 m m范围内变化， 属正常波 动范围。 据法国 a l s t o m专家分析， 从3 0 0 0 r m i 到 6 0 0 m w 时主机轴向位移的变化量应在 0 2 o 0 3 0 m m之问 ， 消缺投运后主机轴 向位移 的实f j， j 变化量为0 2 4 m m， 未超过0 3 0 m m， i亏 以，上5年 维普资讯 第3 4卷第6期 2 0 0 6年 6月 姜 摹 电力 e a s t c h i n a el e c t r i o p o w e r v o 1 3 4 no 6 j u n 2 o 0 6 防误闭锁装置的应用分析探讨 章卫光 ( 华东电网有限公司新安江水电厂， 浙江 建德3 1 1 6 0 8 ) 摘要 ： 防止工作人员电气误操作的防误装置选型后的关键在于闭锁流程的编制 、 运行人员的正确使用、 运行 规程及其他管理规定的制订。通过对新安江水电厂防误装置设计、 五防功能的具体实现方法、 实际使用情况 等方面的分析探讨， 指 出目前存在的问题 ， 并提出了改进建议 。 关键词 ： 防误装置 ； 五防； 误操作 作者简介： 章卫光( 1 9 5 7 一 ) ， 男 ， 工程师， 高级技师， 从事水电厂运行管理工作。 中图分类号： t m7 3 2 文献标识码： b 文章编号： 1 0 0 1 - 9 5 2 9 ( 2 0 0 6 ) 0 6 4 ) 0 7 8 -0 3 an a l y s i s o f a n t i - mi s o p e r a ti o n l o c k i n g d e v i c e s u s i n g z h ang we i g u a n g ( x i n a n j i a n g h y d r o pow e r s t a t i o n o f e a s t c h i n a g ri d c o ， l t d ， ， j i a n d e 3 1 1 6 0 8 ， c h i n a ) ab s t r a c t ： t o p r e v e n t t h e o p e r a t o r s f r o m e l e c t ri c a l mi s o p e r a t i o n a f t e r t h e a n t i ， mi s o p e mt i o n d e v i c e s t y p e i s c h o s e n， t h e k e y p o i n t s l i e i n p r o g r a mmi n g o f t h e l o c k i n g p r o c e s s ，c o r r e c t o p e r a t i o n b y o p e r a t o r s ，a n d f o r mu l a t i o n o f o p e r a t i o n r e g u l a t i o n a n d o t h e r m a n a g e m e n t r u l e s t h e a n t i - m i s o p e m t i o n d e v i c e u s e d i n x i n a n j i a n g h y d r o p o w e r s t a t i o n i s a ri a - l y z e d i n the a s p e c t s o f d e s i g n i n g ，me t h o d f o r r e a l i z i n g the“ fiv e p r e v e n t i o n ”f u n c t i o n，a n d a p p l i c a t i o n o f t h e d e v i c e s c u r r e n t p r o b l e ms a r e p o i n t e d o u t ，an d i mp r o v e me n t s u g g e s t i o n s a r e p u t f o r w a r d ke y wo r d s ： a n t i mi s o p e r a t i o n