一種汽輪機汽缸變形量測量技術

江鋒 楊彥生

摘 要：大型火力發(fā)電廠汽輪機組的熱效率（尤其是各個缸的熱效率）高低，對機組的安全生產、經濟運行和安全文明生產所起的作用是決定性的，直接關系到發(fā)電廠的經濟效益和機組的安全運行。對此，各個電廠對機組的大修尤為重視，對汽輪機檢修的質量控制要求很高，尤其是在汽輪機檢修中對通汽部分間隙的調整要更加謹慎，通流間隙調整的好壞決定了檢修質量，提高了運行效率。

關鍵詞：汽輪機;變形量測量技術;洼窩變形

中圖分類號：TK26? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 前言

由于結構原因、制造原因、熱應力原因，機組運行后汽缸存在很大的變形，機組大修時，首先要對變形量進行測量和分析，根據分析結果來判斷汽封碰摩的原因，在檢修時縮小并修正間隙。洼窩變形量技術是通過積累大量整機改造工作的經驗，我們注意到國內機組普遍存在汽缸變形以及隔板變形，由此導致機組全缸與半缸狀態(tài)隔板洼窩中心不同，這不但影響了機組檢修時汽封間隙調整工作的效率，而且影響了運行時隔板靜葉柵與轉子動葉柵的同心度，影響蒸汽流動，降低了機組熱效率。針對這一現狀，我們開發(fā)了隔板洼窩變形測量儀，現已成功運用到上百家電廠中，取得了顯著的效果。測量出半缸狀態(tài)相對于全實缸的洼窩變化量，是我們真實調整汽封間隙最關鍵的環(huán)節(jié)，真實地掌握變形量，才能優(yōu)化調整汽封間隙。測量高壓進汽平衡環(huán)套體的解體洼窩、套體橢圓度，再測量安裝汽封后的汽封橢圓度，結合上次大修的間隙標準，確定轉子在運行后最大的橢圓軌跡，是我們判斷最大撓度處到底按照多大的間隙安裝和優(yōu)化汽封間隙的依據。

1 洼窩變形量的測量

該工作一般在扣空缸測結合面間隙后進行，若結合面存在較大張口，需要進行修理時，則需要在修理之后再測量洼窩變形量。

在大修機組中，全實缸中心合格后，應進行靜止部分的中心靜態(tài)找正。包含持環(huán)、隔板套、隔板、軸封套等部件的中心靜態(tài)找正。一般情況下是以下半實缸動靜中心為準。實際上，運行過的機組高中壓、低壓外缸變形量很大，在一般情況下，下半實缸的動靜洼窩中心與全實缸下的動靜洼窩中心差距很大，不考慮全實缸下的動靜同心度，往往大修后的機組開機有動靜摩擦聲，開機到滿速不順利，等摩擦音小了，機組也到了滿速，帶負荷效率（熱耗、汽耗、煤耗）沒有提高。為了提高效率，認為： 1）假軸以轉子中心合格后的油擋洼窩為準，找中下半實缸動靜中心并記錄，包含持環(huán)、隔板套、隔板、軸封套等。然后開始測量出下半實缸（持環(huán)、隔板套、隔板、軸封套等）動靜中心并記錄。全實缸下的動靜洼窩中心與半實缸下的動靜洼窩中心有差距。在大修過程中，要把全實缸下的實際動靜洼窩中心修正到半實缸動靜洼窩中心中。再在全實缸上調整汽封間隙，汽封間隙調整合格后，開機就一定順利，沒有動靜摩擦聲，帶負荷效率會大大提高（汽輪機安裝、大修），實際上就是調整全實缸下動靜中心的過程。特別是運行過的機組。設備金屬材料經過長時間應力失效，已經定型。2）高中、低壓外缸是不可調整的，所以大修機組更應該實實在在地考慮全實缸下的動靜中心。

2 洼窩變形測量儀探頭布置

測量前應在每個洼窩的測量點（測量3點，即左a、右b和下部c）上做好標記，以便每一次都在同一個位置上進行測量，以提高測量的準確性。扣上半持環(huán)隔板、內缸，復測自然狀態(tài)下汽缸平面間隙。如果是首次檢修，建議在擰緊螺栓前在這個狀態(tài)下再測量一次各部位洼窩中心，（仍舊測量下三點）我們都知道在半缸狀態(tài)下，汽缸的剛度要比全缸低。尤其是合缸機其剛度較差，在上半持環(huán)、內層缸吊入后，在其上半部件重量的作用下，汽缸將向下變形 。這個數字應當是一個衡量，測量結果對于以后的檢修一直可以借鑒。根據平面間隙分布情況緊1/3螺栓，螺栓擰緊后法蘭平面的最大間隙應小于0.05 mm。如間隙超標應擰緊全部螺栓;如擰緊全部螺栓后間隙仍超標熱緊螺栓，直至法蘭平面的最大間隙應小于0.05 mm。（個別邊緣緊不掉例外）測量持環(huán)、內層缸在緊螺栓后的洼窩中心。

在進行內缸測量的時候，我們要求測量技術以及測量要求完全與外缸的測量一致。當我們將內外缸扣好以后，我們就通過上測量點、下測量點、左測量點以及右測量點進行洼窩中心的測量。在這測量過程中，我們要根據內缸以及外缸測量的中心變化進行分析。通常情況下，內缸以及外缸的中心變化是由于張口法蘭以及螺栓緊固件問題造成的。因此我們在進行處理的時候，要對螺栓緊固件的剛度以及垂直度進行檢查，因為一旦螺栓緊固件出現了強度以及垂直度問題，就會對內缸以及外缸的支點標高造成影響。通過本次缸體的測量，我們能夠從測量結果中分析出：氣缸的內外環(huán)以及隔板之間的真實中心是洼窩的真實中心位置。同前面的測量操作一樣，我們在測量過程中還要將外缸扣上，但是這一過程中我們不能夠連接螺栓以及法蘭，這樣我們就能夠通過外缸自身的重力進行持環(huán)中心以及內缸中心的變化測量。在氣缸開缸之后，我們要對各種中心變化數據進行復核，然后通過復核的結果同上一次的測量數據進行對比，如果2次測量數據變化不大，我們認為氣缸的變形較為穩(wěn)定，如果2次的測量數據變化較大，就說明氣缸的中心變化較大，我們需要針對這一變化進行分析，找出中心變化的原因，確保測量結果可靠。對測量結果進行比較，計算出汽缸螺栓擰緊后各汽封漥窩中心的變化量。在開缸狀態(tài)下，根據實際偏差和變化量對持環(huán)、隔板洼窩中心進行調整，使其在合缸后處于與轉子同心的位置上。即保證全實缸狀態(tài)下的洼窩左等于右，上等于下?？紤]到現場的實際情況，有些通流部分內徑較小，大部分情況下，上半持環(huán)、內缸扣上后，人無法進入，合外缸后只能測量下3點。所以還需分別測量出各持環(huán)、內缸在自然狀態(tài)下和擰緊法蘭螺栓后的橢圓度，在計算汽缸螺栓擰緊后各汽封洼窩中心的變化量時，納入這部分影響。

通過準確的變形量測量，能夠更好地掌握缸體半缸與全實缸的實際變化情況，能夠更準確地掌握汽封調整間隙的數值，保證調整后的汽封間隙更真實可靠，做到汽封間隙的最優(yōu)化調整。

汽輪機在應用的過程中，應用效率對于整個機組的影響非常巨大，直接關系到機組的正常運行以及產生的經濟效益。正是由于這一原因，在機組正常運行的過程中，我們要對汽輪機進行全面的檢查，尤其是氣缸的變形問題更要給予高度的重視。在進行氣缸變形檢測的過程中，我們要重點對氣缸的間隙進行檢查，只有這樣才能夠有效地檢查出氣缸的使用效果以及氣缸的性能指標，為了有效地降低氣缸檢查過程中帶來的巨大的工作量，我們在正常檢查的時候，要盡量的調整氣缸的徑向間隙，保證氣缸間隙達到應用標準。

3 結語

通過該項技術的應用，為檢修中的汽封間隙調整和阻汽片隨缸修刮技術提供了數據上的基礎數據，從而達到優(yōu)化汽輪機通流間隙的最終目的，為提高汽輪機缸效和機組熱效率提供了有力的技術保證，從而減小機組的煤耗值，電廠發(fā)電成本可靠降低提供了切實可行的解決辦法。

參考文獻

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