关于提高汽轮机通流部分检修质量的探讨

第40卷第4期2011年L2月VO140N04DEC201L关于提高汽轮机通流部分检修质量的探讨翟玉琛，许世诚1哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046；2华能太仓电厂，太仓215424摘要针对当前汽轮机检修对节能降耗的要求比以往任何时候都高这一现状，通过阐述汽缸变形的原因，提出机组在检修过程中如何准确掌握汽缸变形对通流间隙调整的影响，然后给出间隙调整的具体步骤以确保通流部分的检修质量，从而给电厂的检修提出指导性意见。关键词汽轮机检修；汽缸变形；间隙调整；具体步骤中图分类号TK262文献标识码A文章编号16725549201104027103HOWTOIMPROVEFLOWPASSAGEQUALITYDURINGTURBINEOVERHAULINGZHAIYUCHEN，XUSHICHENG1HARBINTURBINECOMPANYLIMITED，HARBIN150046，CHINA；2HUANENGTAICANGPOWERPLANT，TAICANG215424，CHINAABSTRACTASENERGYSAVINGANDCONSUMPTIONREDUCTIONREQUIREMENTSAREHIGHERTHANEVERONTHECURRENTTURBINEOVERHAULING，THESUBJECTOFTHEPAPERISHOWTODETERMINECASINGDEFORMATIONEFFECTINOVERHAULINGTHROUGHCLARIFYINGTHECAUSESOFTHECASINGDEFORMATION，ANDHOWTOGIVETHESPECIFICSTEPSFORCLEARANCEAAJUSTMENTTOENSURETHEOVERHAULEDQUALITYOFFLOWPASSAGEFORTHEPOWERPLANTKEYWORDSTURBINEOVERHAULING；CASINGDEFORMATION；CLEARANCEADJUSTMENT；SPECIFICSTEPS汽轮机的效率，对机组的经济运行所起的作用是关键性的。因此每台机组大修，对汽轮机检修的质量控制至关重要，而汽轮机检修中对通流部分间隙的调整更是重中之重，一定程度上决定了检修效果的成败。为了减小漏汽损失，目前在检修调整汽封时，普遍减小了汽封径向间隙，因此运行中汽封齿碰磨的几率就会增加J。如果我们希望既能通过减小汽封间隙提高汽轮机效率，又要避免运行中发生碰磨，除了汽封间隙的选择恰当外，还需要保证汽封间隙调整的准确性，以及持环或隔板与转子的同心度。在机组检修中会发现汽缸变形量大的问题极为普遍，这就给我们的调整工作增加了难度。本文讨论的问题就是在检修中如何准确掌握汽缸变形对动、静叶同心度以及汽封间隙调整的影响，从而确保通流部分的调整质量。由于大部分机组变形量最大的汽缸是低压缸，本文以低压缸作为重点，对其变形作一详细阐述。1产生变形的原因11由于制造原因产生的变形目前制造厂生产的低压缸，基本上均为钢板焊接而成。在制造过程中，汽缸壁面的弯板成型及大量的焊接操作，都将造成很大的加工应力J，加工应力水平的控制，取决于加工工艺和制造过程中是否严格遵守工艺要求，其中焊接工艺的严格控制尤为重要。如果在焊后热处理过程中，焊接应力消除不到位，那么在日后的运行中汽缸将会产生变形。12由热应力引起的变形汽轮机的汽缸必须要有足够的强度和刚度，使机组运行时汽缸能承受很大压力并保持形状的稳定，由于蒸汽压力作用引起的材料应力过高造成损坏事故的情况是少见的，汽缸体内各部位热应力的大小取决于汽缸内部的温度梯度。进入低压缸的蒸汽虽然压力较低，但温降很大，特别是高中压合缸汽轮机，为了控制高中压转子长度，必定收稿日期201LO62L修订日期20110930作者简介翟玉琛1977一，男，毕业于太原理工大学，本科，工程师，现从事汽轮机设计研发工作。|1111国第4期关于提高汽轮机通流部分检修质量的探讨要提高低压缸进汽参数。分析和试验表明低压缸中的机械应力比热应力小很多，造成汽缸变形的重要因素是热应力。13由于结构原因产生的变形低压内缸外形犹如一个长度很小，直径很大的薄璧管，工质压力低，设计时首先考核刚度，否则易产生变形。此外低压内缸是支撑和固定在庞大且相对单薄很多的低压外缸上，低压外缸与台板采用联系螺丝连接，稳定性亦相对较弱。众所周知，汽轮机基础不可避免的都将产生差异沉降，低压外缸由于外形庞大，相对受到的影响必然也较大。故而低压内缸既受外缸变形的影响亦受基础沉降的影响，发生位移是很自然的事情。对整台汽轮机而言，低压外缸无论强度、刚度都是最差的。2通流部分的测量与调整机组运行中汽封齿的碰磨是难免的，碰磨后间隙超标，因此所有汽封在检修时都要重新调整。检修中会经常发现，大多数情况下低压缸汽封碰磨现象多于高压缸，汽封间隙偏离标准较多，原因与上述分析是对应的。为确保机组安全、经济运行，检修时无论对低压缸还是高中压缸的通流部分进行科学、合理的调整都是非常重要的。有些厂检修时在没有查明汽缸变形规律的情况下，单纯的用滚橡皮膏的方法检查和调整汽封间隙，忽略了汽缸变形在造成汽缸螺栓拧紧后，通流部分湟窝中心发生变化的影响，这样做显然难以保证调整质量。正确的方法应该首先详细、准确地测量出汽缸变形对湟窝中心的影响量。确定调整方式，调正汽缸、持环、隔板的渲窝中心，在现场条件允许的情况下，最大限度做到动、静叶同心，再调整汽封。2I变形量的测量在汽缸清理工作结束后，下汽缸的部件全部就位，测量汽缸平面水平。在轴系中心调整结束后调入假轴，利用油档湟窝作为监视尺寸，将假轴调整到转子位置，测量各汽封湟窝中心测量3点，即左、右和下部。测量前应在每个渲窝的测量点上做好标记，以便每一次都在同一个位置上进行测量，以提高测量的准确性。如果是首次检修建议在拧紧螺栓前这个状态下再测量一次各部位洼窝中心仍IETN量下三点。L团I我们都知道半缸状态下，汽缸的刚度比全缸低，尤其是低压缸刚度较差时，这种情况更为突出。当上半持环、内缸吊入后，在其上半部件重量作用下，汽缸将向下变形。根据平面间隙分布情况紧13螺栓，螺栓拧紧后法兰平面最大间隙应小于005MM，如间隙超标，应拧紧全部螺栓；如拧紧全部螺栓后间隙仍超标，则热紧螺栓直至法兰平面最大间隙应小于005MM个别边缘拧不紧例外。测量持环、内缸在紧螺栓后的渲窝中心，这个状态下应测量上、下、左、右四点，此时测量的数据看似是潼窝中心的变化，实际上是椭圆度变化加湟窝中心的变化。首次检修时会发现，虽然开缸后法兰张口很大，但法兰平面上并无漏汽痕迹，这是因为安装时法兰螺栓是在法兰尚无张口的情况下拧紧的，因此初紧力是有保证的。运行中随着法兰变形应力释放，螺栓拉应力不断得到相应提高，只要拉应力不超过螺栓材质的屈服极限，其密封紧力就仍然可以得到保障，所以不会漏汽，故而这部分螺栓充分拧紧很重要。内缸测好后，按照内缸要求扣上外缸，再次用上、下、左、右四点测量各渲窝中心。这时内、外缸窒窝中心还将变化，内缸的变化是由于紧螺栓后汽缸刚度增强垂弧减小及外缸法兰存在张口造成持环、内缸挂耳支点处标高变化引起的，这次测量的结果才是汽缸各级持环、隔板的真实洼窝中心。与前面一样，还需测量外缸扣上后，未紧靠法兰螺栓前，在外缸的自重作用下持环、内缸滓窝中心有多少变化。开缸后复测各汽封渲窝中心，与上次同样状态下的测量结果进行比较，应基本不变，否则应查明原因，以确保测量结果可靠。对测量结果进行比较，计算出汽缸螺栓拧紧后各汽封湟窝中心的变化量。在开缸状态下，根据实际偏差和变化量对持环、隔板渲窝中心进行调整，使其在合缸后处于与转子同心的位置上。考虑到现场的实际情况，通汽部分内径较小，大部分情况下，上半持环、内缸扣上后，人无法进入，合外缸后只能测量下三点，所以还需分别测量出各持环、内缸在自然状态下和拧紧法兰螺栓后的椭圆度，在计算汽缸螺栓拧紧后各汽封湟窝中心的变化量时，纳入这部分影响。22汽缸洼窝中心的调整在确认汽缸变形量测量数据准确无误后，开关于提高汽轮机通流部分检修质量的探讨热力透平始调整通汽部分洼窝中心。洼窝中心的调整工作应做到精益求精，因动静叶同心度偏差大，不但会影响级效率还会影响到汽封间隙调整的准确性。用假轴调整洼窝中心时要注意假轴与转子挠度的差别，给予修正。无论是内缸还是持环在调整洼窝中心前都应当测量内缸与外缸、持环与内缸法兰平面的相对高度，调整后复测，检验是否与调整量吻合。调整低压内缸洼窝中心时应注意结合汽缸挠度进行，受低压外缸变形及基础不均匀沉降影响，可能造成四角扬度不一致，如缸内各级洼窝中心呈线形偏斜，在这种情况下调整洼窝中心时应结合扬度一并考虑，这不但有利于提高调整质量，还可以使内缸的撑脚负荷分配更均匀。如持环内各压力级或内缸中各压力级偏斜的方向无明显规律，应向整体移动后各级洼窝中心都向偏差小的方向移动。除低压内缸外其它洼窝中心的调整，原则上应用挂耳调整垂直方向渲窝中心，用底销调整水平方向湟窝中心。若用单面调整挂耳的方法修正潼窝中心，应注意只有在调整后，其中分面水平向好转方向变化才可以这样调整，即与汽缸水平趋势保持一致且调整量不易过大，否则应调整底销，以免出现底销蹩劲现象。洼窝中心调整结束后，须复测调整过的隔板、持环径向膨胀间隙、底销与汽缸销子槽径向膨胀间隙、挂耳与上缸压板膨胀间隙。对于低压缸在正式盖缸时要注意检查内缸顶部定位销各部间隙，决不可以硬行装复，造成销子蹩劲。23汽封间隙的调整在各汽缸、持环或隔板洼窝中心调整到位，经验收合格后，可以开始调整汽封。目前检查汽封间隙有压橡皮膏和压铅丝两种方法。两种方法各有优劣，压铅丝检查方法比压橡皮膏能够更准确的量化，但汽缸变形量较大时，合缸紧螺栓后间隙变大的情况下，采用压铅丝测出来的结果是假象。而采用压橡皮膏检查方法，需要根据盘动转子后留下的压痕状态，来判别测量结果。至于检修时采用哪一种方法更恰当，应结合检修习惯和现场的实际情况而定。测量出了合缸洼窝中心的变形量，即得到了汽封间隙修正量，再结合制造厂提供的汽封间隙标准半缸调初，然后全实缸检查。对于通流部分为隔板形式的汽缸，由于其洼窝中心的变化主要是由于支撑它的汽缸变形引起的，可在调整其洼窝中心前在它的挂耳下面加临时垫片，垫片厚度等于它的洼窝中心变化量。如变形量I贝0量显示紧螺栓后洼窝中心向下移动，临时垫片应放在隔板与挂耳之间，反之放在挂耳与汽缸之间，然后在半缸状态下利用假轴将隔板调整至与转子同心的位置上。如此可以在半缸状态下不修正汽封间隙，直接按照标准要求调整，但在检查上半时要修正重量影响。待调整结束，全实缸复查汽封间隙或检查最小间隙前，抽出临时垫片。因为垫片厚度等于渲窝中心变化量，所以抽出垫片合缸紧螺栓后，又将回到与转子同心的位置上。如此既可以提供调整精度又可以减小工作量。如果持环、内缸变形量较小也可以酌情采用这种方法调整。当然也可以算出扣外缸对内缸湟窝的影响，在内缸的挂耳处加临时垫片仅扣内缸进行初调，再全实缸检验。方法与隔板式汽缸类似，只是过程中不必将其调整至与转子同心。3结论综上所述，汽轮机径向通流间隙的大小对机