汽轮机瓦温高分析与处理

1、目 录,引 言,1,从运行角度分析,2,从检修角度分析原因,3,对机组进行大修改造处理,4,处理后的效果,5,引 言,漳泽发电厂3号、4号、5号、6号机均为苏制215mw汽轮发电机组，其型号为k2151301型凝汽式汽轮机，为单轴三缸双排汽，具有一次中间再热的冲动式机组。直接带动与其装在同一基础型号为tbb2202e的交流发电机。由型号为en67013.8545kt型的锅炉三大主设备共同构成。四台机组分别于1989、1990、1991年相继投产发电。,引 言,自1996年机组进行调峰以来， 4号、5号机组2号瓦温度就一直处于较高状态运行，最高曾达到过104，尤其在负荷为140180mw，额定主

2、蒸汽压力下，出现90左右的高温现象。其间虽进行过大修、小修及多次临修，但没有取得根本好转。结合多年来检修经验和运行试验分析，认为2号支持瓦温度高的主要原因有几个方面。,从运行角度分析,针对4号、5号机的实际情况，通过多次试验分析，认为2号瓦温度的变化与测量装置、油质以及供、回油系统关系不大，与喷嘴的部分进汽度有很大关系，各瓦分布情况如图1所示。,从运行角度分析,汽轮机在超过30%额定负荷后，中压调速汽门处于全开位置，不参与负荷的调节，而实际运行中，机组在参与调峰时，最低负荷也限制在60%额定负荷以上，也就是说，中压四个调节汽门始终处于全开状态，则中压缸进汽始终为全周进汽，蒸汽对转子产生的轴向推

3、力也是圆周均匀分布的，而高压缸则不同。,从运行角度分析,从运行角度分析,从图2、图3便可以得知，负荷高时，四个高压调门依次开启；负荷低时，则4号调门关闭，即图3中蜗轮轴转至80时，继而3号调门关闭，直至负荷合适，这样在主蒸汽压力参数较高，负荷较低时，就有可能造成机组只有1号、2号高压调门进汽，而3号、4号高压调门节流，甚至关闭。即图3蜗轮转至75时，致使汽轮机高压缸部分进汽度减小，从而产生不均匀的圆周推力，导致2号瓦受力不均，温度上升。,从运行角度分析,通过实际的运行调整观察发现，机组在高负荷时，主蒸汽压力高、低对瓦温影响不大，190mw以上完全可以在额定压力下运行；低负荷时，则必须降低主蒸汽

4、压力运行，其实，降压的目的就是在保证负荷的前提下，增大进汽流量，开大调节汽门来达到全周进汽，使转子受力分布均匀，从而达到降低2号瓦温度的目的。,从运行角度分析,从实际的运行调整得知，只要高压缸部分进汽度越大，瓦温就越趋于正常，那就可以通过改变汽轮机的部分进汽度来调整瓦温，如图3所示，可以在保证调速系统静态特性大致线形的前提下，适当增大3号高压调门与2号高压调门、4号高压调门与3号高压调门的重叠度，尤其是增加2号、3号高压调门的重叠度，这样就可合理改善圆周进汽不均匀的现象，同时也可降低机组的速度变动率，有利,从运行角度分析,于由原来承担基本负荷的机组向承担尖峰负荷的机组转变，适合于调峰。但经过调

5、整高压调门的重叠度后，应严格注意变动后负荷变化幅度的控制，以避免机组甩负荷。,从检修角度分析原因,第一，高压缸调门在运行中重叠度配比不当，或全周进汽量不均匀。 a) 在机组设计方面。由于中压调门在负荷60mw时全开，而高压调门在负荷120mw以下，只开1号、2号调门， 3号调门在120mw以上才开始开启， 4号调门在190mw以上才开始开启，造成低负荷时，高压缸不能全周进汽，进汽不均匀，需降低汽压，从而增大蒸汽流量来弥补。,从检修角度分析原因,b) 3号高压调门凸轮型线由于长时间运行有所磨损，造成3号调门在130150mw负荷时，较原设计值有迟开现象，使之与1号、2号调门的重叠度不够，以致在1

6、50170mw之间蒸汽流量变化快，波动大，轴向推力不稳，造成2号瓦推力瓦不能有效贴紧推力盘，球面瓦跟踪不好，下瓦钨金面的油膜不能正常形成，形成干摩擦，使2号瓦温度升高。,从检修角度分析原因,第二，转子中心调整不当，高中压转子对轮下张口过大（如图4），导致1号、2号、3号瓦负荷分配不均匀。,从检修角度分析原因,a) 4号、5号机高、中压转子为两个转子三支撑方式， 2号瓦为推力支撑联合球形轴承。原高、中对轮下张口设计要求为0.320.36mm，在4号机首次大修前，未出现2号瓦温度高现象。在大修后，由于种种原因，修后高中压对轮下张口增大到0.420.45mm。事实上，适度增大下张口，可以均衡分配1号

7、、2号、3号瓦负荷，但一味增大下张口，却适得其反，造成不利后果。,从检修角度分析原因,b) 2号瓦负荷确实减轻了，但却使转子轴颈对轴瓦压紧力不够，且2号瓦下部支撑弹簧强度有限，轴瓦在低负荷时，由前所述，轴瓦所受轴向推力过小，推力瓦块和推力盘未得到充分压紧，不能实现球面自动跟踪，存在头重脚轻栽头现象，使轴颈和轴瓦钨金不平行，南侧轴颈与钨金间隙较北侧间隙大，造成泄油，油膜形成不好，甚至在北侧出现干摩擦现象，使轴瓦温度升高。只有在高负荷,从检修角度分析原因,190mw以上，由于高压调门开度增大，进汽量增加，使轴瓦所受轴向推力增大，推力瓦块与推力盘完全贴紧，球面跟踪正常，实现了轴承内油膜正常形成，从而

8、轴瓦温度才得到降低。 c) 高中对轮张口过大还会造成1号、3号瓦负荷加重，使正常运行中1号、3号瓦温度较4号9号瓦温度高，1号、3号瓦温度可达7075，有时1号瓦达到80，而其它轴瓦温度不超过65。,从检修角度分析原因,第三， 轴瓦各部分紧力、间隙、修刮不当，吃力不好。 a) 2号轴瓦轴颈为330，要求顶部间隙0.400.60mm，瓦口间隙0.6250.70mm，瓦盖紧力0.150.25 mm，球面紧力00.03 mm，球面吃力75%，热缸吃力70%。在正常检修中，以上各项质量标准通过努力均可以达到。但在检修中，往往容易忽视以下检修项目。,从检修角度分析原因,b) 轴瓦中分面处，左右两侧应修刮

9、足够的油槽（俗称垃圾槽）。油槽在轴瓦上度方向前后各留2530mm阻油边，在圆周方向自中分面向底部延伸60左右，如图5所示。油槽深度从中分面2.53mm伸向各边界，逐步递减，油槽与瓦面过度圆滑无棱角。,从检修角度分析原因,c) 推力瓦块与推力盘吃力不均。在大小修中，修刮球面和垫铁吃力合格后，还必须保证推力瓦块与推力盘吃力均匀，使推力瓦各瓦块工作面、非工作面吃力均匀，吃力面达到75%。 d) 由于2号瓦重量较大，组装时，下部支撑弹簧不易将轴瓦顶平，这需要在下瓦就位放入转子后，用钢丝绳紧捆在轴瓦前部，用行车提着，调整支撑弹簧，以便使整个轴承回到正确位置。,从检修角度分析原因,e) 轴瓦外壳的结合面定

10、位销不能太松，否则，应更换。销子松动有可能造成上、下瓦的错口，使推力瓦受力不均匀。,对机组进行dcs大修改造中的处理情况,2001年4月对4号机组进行了dcs改造，在大修中的处理情况： 对以上几点分析进行了处理和调整。 对高压调门开启顺序进行了调整，本机组的配汽方式为1号、2号调节汽门布置在上缸，在运行中，高压1号、2号调门先开，造成低负荷时转子受力不均，转子中心存在水平方向偏移，偏移量达0.20mm易造成1号、2号瓦温度高、轴系振动大。,对机组进行dcs大修改造中的处理情况,另外由于2号调门控制的喷嘴数最多，（1号4号调门控制的喷嘴数依次为：10、14、10、9），运行过程中节流损失大，影响机组的经济性。原调门开启顺序为1号2号3号4号，现改为1号3号4号2号，（1号、3号同步开启至65%时， 4号高压调门开始开启， 1号、3号调门开启到90%时， 4号高压调门开启50%， 4号高压调门开启45%时， 2号高压调门开始开启， 4号高压调门全开时， 2号高压调门开至70%）。,处理后的效果,在此次大修中，经过卓有成效的努力和探索，有效地降低了2号支持瓦温度，运行当中任何工况点2号瓦温度均不超过68，提高