汽轮机低压转子围带摩擦原因分析及处理.pdf

安全与综合 湖南电力 第2 9卷 2 0 0 9 年第6 期 汽轮机低压转子围带摩擦原因分析及处理 周刚 ，褚晓林 ，梁青祥 ( 大唐耒阳发电厂，湖南 未阳4 2 1 8 0 0 ) 摘要 ：在 3 0 0 Mw 气 轮机低压转子动静部件摩擦缺陷的处理 中，通过对相关的细节和 通流间隙数据量化关系进行分析 ，找出了造成动静部件摩擦的原 因，并在周密工艺措施 保证下，消除了病灶。 关键词 ：围带摩擦 ；病灶；量化分析；通流间隙 中图分类号：T K 2 6 8 文献标识码：B 文章编号 ：1 0 0 8 - 0 1 9 8 ( 2 0 0 9 ) 0 6 -0 0 3 4 -03 耒 阳发 电厂 3号机在 2 0 0 9年的揭缸提效检修 中，将低压 内缸揭缸后 ，宏观检查发现低压转子正 4级、反 5级局部 围顶部位与隔板汽封有明显的动 静摩擦痕迹，叶顶蜂窝汽封之蜂窝部分基本磨掉 。 在低压其它级 的围带上 ，也能观察到局部摩擦迹 象 ，其中正 4级围带摩擦部位出现开裂 ，并已扩展 至铆钉 ( 见图 1 ) ；反 5级围带出汽边与汽封也发 生摩擦 ( 见 图 2 ) ，宏观未见开裂 ，需进一步检查 后再行安全状况评估。 图 1 低压转子正 4级 围带磨损外观 1 动静摩擦原因检查分析 1 1 原 因排 查 仔细检查低压转子出现动静部件摩擦问题的各 收稿 日期 ：2 0 0 9 - 0 8 - 0 6 图2 低压转子反 5级 围带出汽边磨损外观 级围带 ，发现 围顶 出现 明显磨损 的部位均是各级 ( 正 4级 、反 5级) 的锁 口叶片组 ，即每级叶片装 卸的通道 口，装备完成时该组叶片的叶根由定位销 锁止 ，该锁止定位销已有些许松动 ，经测量 ，锁 口 叶片最大产生了 0 7 mm的径向外移。低压其它级 围带没有发现叶片松动和径向外移现象 ，摩擦的痕 迹也较轻微 。 为判断锁 口定位销松动和叶片径向外移是否与 低压动静部件产生摩擦有关 ，以该机生产厂东方汽 轮机厂给出的 N 3 0 01 6 75 3 7 5 3 7 7型汽轮机 组低压通流部分间隙数据资料进行数量逻辑关系的 验证 ，见表 1 。 第 2 9卷 2 0 0 9年第 6期 湖南电力 安全与综合 表 1 3 0 0 MW 机 组低 压 缸叶顶 汽封 间隙 注 ： 汽封类型为蜂窝型 。 依据表 1的数据 ，不难得 出如下 的计算结果 ： 正 4级 锁 口叶片 组，即使 在 叶 片径 向外 移 0 7 mm 情形下，通流间隙最 小 尚有：1 60 7= 0 9 ( m m) 反 5级 锁 口叶片 组，即使 在 叶 片径 向外 移 0 7 m n l 情形下，通流间隙最小 尚有 ：1 90 7= I 2 ( m m) 同时查验上次大修记录 ，叶顶汽封间隙最小值 均大于设计下限，综合分析表明，锁 口定位销松动 和叶片径 向外移 ，不足 以造成低压动静部件 的摩 擦。 1 2 扩大范围检查 ( 1 )大轴晃度和弯 曲度测量 用百分表测量低压转子晃度和弯曲，各级晃度 均小于 0 0 3 mm，大轴弯曲度为 0 0 1 mm，均符合 设计标准。 ( 2 )对隔板汽封间隙及前 、后轴封间隙测量 a 对低压隔板汽封 间隙检查 ，发现炉侧隔板 汽封间隙与上次大修检修记录有较大变化。炉侧汽 封间隙增大约 0 4 0 5 m m，且炉侧汽封 磨损严 重，4 mm高的汽封蜂窝部分磨损后最低仅剩 2 mm 左右。 b 对低压轴封间隙检查，发现轴封间隙较上 次大修检修记录无变化。 由于隔板支撑在低压 内缸上，轴封支撑在低压 外缸上，综合分析得出结论：转子中心无变化 ；低 压外缸无变化；低压内缸和外缸有相对位移。 ( 3 )滑销系统检查 a 检查低压 内缸各部 的联 系螺栓 、立销、横 销、纵键间隙均正常，符合标准。键与键槽并无剪 切现象。 b 检查焊在外缸上 的纵键导槽焊 口，发现低 压内下缸前、后纵键导槽焊口 都已脱焊， 且纵键已 脱离外缸基架顶住键槽。脱焊详情见图3 、图4 。 图 3低 压 内缸后 纵销 导槽 焊缝 开 裂 图4低压内缸前纵销导槽焊缝开裂 1 3 纵销导槽开裂后低压通流间隙验证 ( 1 )扩大检查 时发现低 压缸各 级隔板汽封 和 叶顶汽封磨损集 中在炉侧 ，且低压内缸纵销导槽焊 缝开裂后， 缸体在水平横向往炉侧偏移， 2种现象 之间关联度很高。 3 5 安全 与 综 合 塑 重 一 第2 9 2 0 0 9 年第6 期 ( 2 )从照 片 比例估算横 向偏移 量。图 3中， 焊缝最大垂直开 口 纵销高 = 0 0 5 ，纵销高度为 8 0 n iT ，估算焊缝最大垂直开 口为 0 0 5 8 0： 4 m m，以角焊缝为6 0 。 估算， 缸体水平横向最大偏 移 = 0 5 7 7 4= 2 3 m m。 可以大致用图 5示意低压缸体各部位水平横向 的最大偏移量 ： 2 3 ram 霄 i 图 5 缸体最大偏移量示意图 ( 3 )其它检查 测量 如转子弯曲、中心、缸体 变形等未见异常。 ( 4 )数量关系验证 ： 对于 正 4 、反 5级 锁 口叶 片组 ，缸 体 偏 移 2 3 m m 加叶片 0 7 mm的径向外移，可产生 一 0 6 7 一一 1 0 8 m m的间隙，与实际围带磨 损约 1 5 m m 是吻合的； 对于其 它级 ，正、反 6级 因 通 流 间 隙大 于 5 m m，避免 了动静摩擦 ；正 5级 因轴 向后膨胀 ， 避开了与隔板汽封的摩擦 ； 正 、反 3级 以下 ，缸体 偏移大致在合格范围内，与现场轻微摩擦痕迹现象 吻合。 1 4检查分析结论 基于上述检查和分析 ，可以确认低压缸前 、后 纵销导槽焊缝开裂是 3号机低压转子 围带摩擦的病 灶 点。 2 病灶消除措施及效果 ( 1 )低压转子人缸，扣上低压 内上缸。调整 3 6 好各滑销间隙、基座台板尺寸。 ( 2 )转子、缸体定位后 ，以 4个千分表监测 缸体横向、纵向偏移情况。 ( 3 )打磨低压 纵销 导槽 已开裂 焊缝 的一侧 ， 观察4个千分表，随时调整缸体正确定位， 然后以 A 1 3 2焊条焊补打磨好的修补部位。外观 自检合格 后 ，继续下步工序。 ( 4 )重复步骤 ( 3 ) ，将纵销导槽三面开裂部 位全部焊补完。 ( 5 )在低压缸前后纵销导槽的 2个侧面，每 面各焊 2块筋板加强。 ( 6 )金属专业工程师与点检工程师检查合格 后 ，汽机专业人员复查动静部件各项数据无误。 采取以上处理措施后 ，3号机在揭缸检修后开 机冲转中，各瓦振动均在 0 0 1 1 T i m 以下 ，轴振在 0 0 5 mm 以下 ，远低 于规 范要求 的瓦振0 0 2 m m、 轴振 0 0 8 m m的标准，达到优 良水平。 3 结 语 对于低压正 4级、反 5级 围带磨损缺 陷的处 理，主要有 3点 ： ( 1 )低压正 4级锁 11 1 叶片组 围带摩擦 出现裂 纹 ，并已扩展至铆钉 ，该组叶片整体更换 ； ( 2 )低压反 5级锁 口叶片组 围带 出汽边与汽 封发生摩擦 ，经着色检查未见围带裂纹，铆钉头未 见损伤 ，修磨光滑摩擦部位后不作进一步处理； ( 3 )本机型低压锁 I 1 1 叶片在运行 过程 中会 出 现 0 7 r n m的径向外移，不会对其正常运行造成影 响