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汽封調整和汽封改造成敗的因素

2018-11-23
  汽封間隙調整是汽輪機檢修中一項非常重要而細致的工作,是影響汽輪機熱效率的重要因素,也是耗費工時和人力、影響檢修進度的關鍵工序。據有關資料介紹,高壓缸前汽封間隙每增加0.10mm,軸封漏汽量就會增加1-1.5t/h,高壓隔板汽封每增加0.10mm,級效率將降低0.4-0.6%。在以往的汽輪機本體檢修中我們比較注重機組啟動和運行的安全性,而忽略了機組運行的經濟性,汽封間隙的調整一般按設計值的中上限甚至超出設計值上限進行調整,極大地降低了機組的運行效率。隨著節能減排工作的日益深入,2008年某集團公司提出對機組進行提效治理工作,重點對機組運行熱耗高于設計值100KJ/KWh的機組揭缸提效治理,按設計值的下限調整汽封的徑向間隙,以降低機組熱耗使其達到或接近設計值。
  1 汽封調整前應具備的條件
  1.1原始汽封間隙測量完畢
  汽輪機揭缸后要測量汽封的原始間隙數值,Z好將上下左右的間隙數值全部進行測量,為汽封間隙調整提供依據,并有利于掌握汽封間隙大小對機組熱耗的影響效果。尤其是新投產未經過揭缸檢修的機組此項工作尤為重要。目前汽封間隙調整測量方法主要有貼膠布法、壓鉛絲法、壓硅膠法、木楔與膠布結合法,同時各種方法與塞尺進行結合使用,應用較多的是貼膠布法。
  1.2軸系中心預調合格
  在汽封間隙調整前,先要對軸系預找中心,防止扣缸后中心調整過大影響汽封間隙。軸系預找中心的控制主要是考慮到汽輪機扣缸后軸系中心會發生一些細微變化,變化數值每臺機組各不相同,調整的關鍵是聯軸器張口值,聯軸器端面張口變化超過0.01mm,對于各軸瓦的調整量將成比增加,調整幅度大,因此,盡量將張口值控制在0.02mm以內。汽缸扣蓋后對中心進行復查,盡量做到各瓦的調整量應少于0.1mm,Z大不超過0.15mm,如果發現超過調整圍內,應盡量做到分散調整,多調瓦,少調量,確保汽封間隙不跑偏。
  1.3隔板洼窩調整結束
  在汽輪機常規檢修中隔板洼窩只進行監測,一般不作調整,但如果隔板洼窩偏差較大、汽缸跑偏、汽封間隙調整量過大、汽封更換改造時要進行隔板洼窩的測量調整工作,一般要求上下、左右偏差控制在0.10mm以內。
  1.4汽封槽道及汽封塊、彈簧清掃干凈,損壞彈簧已經更換。
  2、汽封間隙調整的影響因素
  (1)隔板、缸體變形對汽封間隙的影響
  機組運行一段時間后,受到高溫蒸汽的影響,造成隔板和缸體的變形,使得汽封塊定位凸肩與隔板汽封槽的弧形不吻合,使汽封塊與汽封槽形成接觸點,而在進行汽封間隙調整時,仍把汽封塊定位凸肩當作理想的圓弧線進行修刮加工,必然造成加工上的偏差。對于隔板、缸體變形較大的機組,必須查找缸體和隔板的變化量,全實缸狀態下盤動轉子以檢查各汽封塊的間隙,確保機組的運行安全和布萊登汽封的關閉效果。
  (2)缸體自重、運行狀態對汽封間隙的影響
  汽封間隙調整時,氣缸的安裝狀態,考慮氣缸的垂弧,即氣缸內隔板裝入的多少一般來說,增加重量,氣缸垂弧增大,另一方面扣上缸后,氣缸螺栓的數量多,結合面間隙小,使氣缸的剛度增大、垂弧減小。根據以往檢修過得電廠經驗,每道隔板均有不同程度抬升或下降,與運行時的氣缸撓曲曲線不一致,所以為了確保機組運行安全和汽封間隙改造能創造Z大的經濟效益,所以查找冷態缸體自重、與全實缸狀態下的差異是必要的。
  (3)轉子垂弧對汽封間隙的影響
  轉子垂弧對中間平衡環位置的汽封影響Z大,尤其是轉子垂弧超標的機組,直接影響到汽封的改造成敗,故查找轉子垂弧對汽封間隙的調整影響也是至關重要的。
  (4)貓爪熱膨脹對汽封間隙的影響
  高壓汽輪機的氣缸盡管在汽輪機結構上各不相同,但其支撐分為下氣缸貓爪支承和上缸貓爪支撐兩種。下氣缸支承方式,氣缸貓爪的支持平面低于機組的中心線,則運行時貓爪溫度將高于軸承座的溫度,使缸內汽封洼窩中心太高,造成汽封下部間隙減小,甚至產生碰磨。貓爪支承處軸封洼窩中心抬高的數值大小跟貓爪的尺寸、貓爪的溫度和支持形式有關。
  (5)洼窩中心對汽封間隙的影響
  隔板洼窩中心找正,是汽輪機大修的一項重要工作。隔板中心找正,可以保證機組運行時隔板靜葉與轉子動葉對中,很好的提高汽輪機的內效率,降低機組的煤耗;同時,隔板中心找正,也會大大降低隨后汽封間隙調整的工作量。在軸系中心找正后,利用假軸進行隔板洼窩找正,測量隔板左、右、下三個點到假軸的距離,要求這三個值的偏差在0.05mm之內。
  (6)軸系中心對機組的缸效和汽機運行的影響
  6.1汽輪機找中心的目的
  首先,使汽輪發電機組各轉子的中心線連接成一條連續光滑的曲線,使連接轉子的聯軸器中心線成為一根連續的軸。轉動時對軸承不致于周期性交變作用力,避免發生振動。
  其次,使汽輪機靜止部件與轉動部件運行時基本保持同心。其中心偏差值不超過規定數值,以保證轉動部件與靜止部件徑向不發生磨擦。
  6.2中心不正有以下危害
  6.2.1使轉子和軸封磨擦,從而增加軸向間隙;
  6.2.2使隔板汽封之間間隙增加,增加漏汽損失,機組效率降低,同時造成軸向推力增大;
  6.2.3使軸端汽封間隙增大,容易使蒸汽進入軸承內,造成油質乳化變質,影響軸瓦油膜建立,長時間還會使調節部件生銹卡澀,影響機組安全運行;
  6.2.4使動靜部件磨擦,使軸產生彎曲變形,引起機組振動;
  6.2.5由于張口或不同心造成中心不正,對輪連接后轉子受到一個扭力,使各瓦受力不均勻,破壞油膜建立,引起機組振動。
  總之,中心不正,機組運行中引起振動,影響機組安全運行,嚴重者可以造成部件損壞。
  (7)氣缸中分面漏氣對機組的經濟效益的影響
  汽輪機經過長時間運行,常常出現汽缸中分面漏氣,影響了機組的發電效率,嚴重時甚至危害機組的安全穩定運行。同時影響汽封的改造的經濟效益和改造成敗。
  (8)汽封型式的影響
  根據目前掌握的經驗,接觸式汽封(如刷式汽封)理論上與軸之間無間隙,但在實際調整中一般也留0.10mm左右的間隙;布萊登汽封的間隙可以比設計值的下限還小;蜂窩汽封如果與轉子發生發生碰磨,與軸的接觸面較其它汽封大,接近于面與面之間的摩擦,汽封間隙一般不能低于設計值的下限;側齒式汽封結構上與傳統汽封基本相同,汽封間隙一般不能低于設計值的下限。
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