发电厂超临界汽轮机通流间隙的调整

发电厂超临界汽轮机通流间隙的调整摘要：汽轮机汽封径向通流间隙的测量调整是整个汽轮机检修过程的核心，以国内某电厂超临界机组汽轮机高中压缸汽封径向通流间隙的测量调整为例，采用压铅丝法测量方法和半实缸结合模拟全实缸状态调整方案，结合现场检修过程中的实际情况和问题，对常规调整方案和工艺进行改进和优化，在保证机组检修质量的前提下，大幅缩短检修工期，有效提高了检修工作的质量和效率。关键词：发电厂超临界；汽轮机通流间隙；前言：汽轮机通流部分经济性，存在着各种多变的影响因素，例如汽封间隙改变、通流部分叶片表面结垢、叶片叶型受损、叶片表面粗糙度增大等。但现场工作中，由于缺少一种实用的方法或工具对影响汽轮机通流部分经济性的各项因素进行定量分析和计算，造成汽轮机大修中无法确定检修重点和主要控制目标。一、影响发电厂超临界汽轮机通流效率因素的作用机理分析蒸汽泄漏偏离设计状态。汽轮机内部各种位置汽封及缸内的泄漏均属于这种类型。蒸汽泄漏偏离设计，直接造成部分蒸汽无法在级内正常做功，从而影响汽轮机效率。表面粗糙度增加造成额外的磨擦损失。例如，在高压缸内，通流级相比中、低压缸而言在更高的雷诺数下运行，雷诺数越高，边界层厚度越薄，则表面粗糙物更易于穿越层流区，产生额外的磨擦损失。固体颗粒侵蚀的作用机理。固体颗粒侵蚀可直接造成汽轮机通流效率的降低及运行成本增加，其主要原因如下：动叶进口汽流角度处在非设计状态，动叶及静叶的型线损失静叶片上的汽流分离，颗粒物造成的径向叶顶汽封间隙增加这些原因中汽轮机叶片表面粗糙度增加，可由叶片表面粗糙度增加的影响因素来进行分析；径向叶顶汽封间隙增加，可由汽封间隙增加的影响因素来进行定量分析。叶片表面沉积物的作用机理。叶片表面的沉积物会产生两个效果，一方面是由于沉积物使叶片表面粗糙度增加，降低了通流级的效率;另一方面，由于表面沉积物的存在，使叶片之间通流面积减少。机械外物对叶片损坏的作用机理。外物对叶片损坏后，一方面改变了叶片的形状，造成某一级通流面积的增大或减小；另一方面，根据叶片损坏后的形状改变，必须对其影响级效率的程度进行评估。1.发电厂超临界汽轮机通流间隙调整汽轮机通流间隙一般调整方案。汽轮机汽封径向间隙的测量调整是整个汽轮机检修过程的核心，现有技术下测量方法通常为贴胶布法、拉钢丝法和压铅丝法。汽封间隙调整的常规工艺考虑了冷、热态动静部分的偏差，冷态调整时对汽轮机轴系各部位的汽封间隙标准作适当修正，以便热态时汽轮机转子处于隔板汽封的中心位置。而实际运行中，汽轮机汽封间隙最终数值往往与预期不符。为保证汽轮机效率，通常要通过3-5次全实缸的检验才能将汽封部分径向间隙调至期望值，每次全实缸检验耗时3-4天。另外，整个轴系转子与隔板的径向配合点多达数千个，最小间隙需控制在0.25mm左右。每次测量和调整都是大量的数据测量与分析，费时又费力。这种常规的通流间隙调整方法无疑大大的增加了检修工期。通流间隙调整方案优化机组概况介绍。国内某电厂1号机组汽轮机超临界、一次中间再热、间接空冷轴、抽汽凝汽式供热汽轮机，采用高中压合缸、两缸两排汽结构，高压通流部分与中压通流部分背对背布置，高、中压进汽口布置在中部，高中压之间采用过桥汽封结构密封。隔板汽封整圈由6块汽封块组成；围带汽封整圈由汽封块组成，对应转子叶片围带为自带冠结构，有配合高低齿整圈加工的高低台，高中压缸为上猫爪支撑结构。通流间隙调整优化方案。本电厂因为检修工期只有35天，时间紧、任务重，经过研讨分析，决定改进汽封径向通流间隙调整工艺方案。采用半实缸结合模拟全实缸状态调整汽轮机汽封间隙，仅需两次全实缸检验即可达到预期调整效果。贴胶布法虽能较好的模拟出全实缸状态下的通流间隙值，但是其测量结果较为模糊，只能凭经验来进行调整，且易出现误差。为求间隙调整过程中的数据精确，决定整个调整过程均采用压铅丝法测量径向通流数据，只在最后通流间隙合格后用贴胶布法进行验收。相比单纯的贴胶布法和拉钢丝法，这种组合方法测量准确、高效，能够有效提高检修工作的质量和效率。调整径向通流间隙时，首先应全面掌握各部汽封间隙在调整前的实际情况，即先将所有汽封间隙测量出来，根据所掌握的实际数值综合考虑。调整前先保证调节级喷嘴与转子叶轮的间隙K值合格，将转子轴向定位后，再以死齿（即镶在汽缸或隔板上的汽封齿）为基准进行初次调整，合格后再调整其它各部间隙。如果死齿有磨损，结合装机时的总间隙值考虑进行调整。径向通流间隙调整工艺。径向通流间隙测量是一个极为细致的工作，影响径向通流间隙测量准确性的细节有多个方面，因此我们在测量时一定要认真仔细。测量前必须以木楔将汽封块塞紧，以防测量时引起误差。应选择比径向间隙设计值大0.5-1.0mm直径、较软的铅丝正确放置在相应的汽封弧段上压完后将铅丝从汽封弧段或围带上轻轻取出，注意不要折或扯铅丝，并将铅丝整齐排列在固定的平板上，不得混淆。取铅丝前应轻轻摆动各楔子，检查楔子应无松动，若楔子松动，则应重新压铅丝。使用数显测厚仪测量铅丝厚度。将铅丝压痕对准测厚仪的上、下齿，将测厚仪上齿卡入铅丝开口底部，松开测厚仪压柄，使上下两齿与铅丝压痕两面接触，轻轻摆动铅丝，读出测厚仪显示的最小读数并记录。根据拆机时的径向通流间隙数据和汽封磨损情况分析，本机组在正常运行时，整个转子轴心处于左下方位，形成了整个汽封圈左侧和下部间隙大，其余方位间隙偏小的间隙状态。因此我们径向间隙调整时左侧及下中执行标准的中上限，右侧及上中执行标准的中下限。汽封间隙过小时，可车镰齿，也可在汽封块小背弧内侧钉样冲痕，但痕高不得大于0.3mm，个别齿间隙可修刮。汽封间隙过大时，车镰小背弧内侧，但小背弧厚度不得小于2mm，车镰的汽封块应修刮毛刺，并修锉端面与车镰量相同，汽封退让间隙因钉扁铲痕后小于设计值时可车镰大背弧，大背弧厚度不得小于3mm。在对汽封块进行加工的过程中，因为采用压铅丝法进行测量得到的数据很精确，所以最好外委专业数控机床进行精加工，尽量保证一次调整到位，以节约检修时间。根据实际测量的数据进行修正，对汽缸下沉量和汽缸张口值综合进行考虑，最终对高中压缸整体进行调整，保证全实缸状态下压铅丝测得的径向通流间隙合格。然后采用滚胶布法模拟全实缸状态通流间隙。第一次做全实缸滚胶布试验时，应取间隙标准的上、下限两个数据不同厚度的胶布，贴于汽封齿上，贴处应清理干净，将胶布贴实。在合缸后，按旋转方向将转子盘动，吊起上隔板，记录上半隔板、轴封、叶顶汽封胶布蹭印；吊起转子，记录下半隔板、轴封、叶顶汽封胶布蹭印。然后根据接触情况进行最终微调，最终再使用贴胶布法进行全实缸通流间隙验收，胶布厚度为间隙标准值下限-0.1mm。胶布应无印或者有轻微蹭印，确认径向通流间隙合格。通流间隙调整优化效果。经过对传统常规的通流间隙调整方案及工艺进行优化和改进后，本次检修通流间隙调整只进行了两次全实缸试验便完成了调整任务且通流间隙全部合格，大大减少了检修任务，提高了效率。结束语：对与内缸在机组运行中发生变形产生张口这一普遍性问题，在有条件的情况下进行加工，保证缸面水平。在不具备加工条件时，若热紧螺栓可消除张口，那么在进行