淺談某廠(chǎng)300MM汽輪機(jī)高中壓缸熱耗高的揭缸經(jīng)驗(yàn)

引言

汽輪機(jī)是火力發(fā)電廠(chǎng)發(fā)電流程的核心設(shè)備,其熱耗高低是機(jī)組節(jié)能降耗的重要突破口。但在設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,汽輪機(jī)部套結(jié)合面、汽封間隙、通流部分等各環(huán)節(jié)均受設(shè)備原始結(jié)構(gòu)、檢修工藝、汽水品質(zhì)及運(yùn)行操作影響,會(huì)造成熱耗升高,同時(shí)其性能需要大修時(shí)揭缸檢修才能得到恢復(fù),因檢修周期長(zhǎng)、工序復(fù)雜、細(xì)節(jié)要求高,一次揭缸檢修的成敗直接決定該機(jī)組一個(gè)大修周期的熱耗水平。

本文以某廠(chǎng)300MM機(jī)組高中壓缸熱耗高揭缸檢修為例,詳細(xì)分析了該汽輪機(jī)高中壓缸熱耗偏高的原因及處理方法,并就機(jī)組揭缸檢修總結(jié)了相應(yīng)注意要點(diǎn),對(duì)以后的相關(guān)檢修工作有一定的借鑒作用。

1造成汽輪機(jī)熱耗升高的原因分析

某廠(chǎng)300MM機(jī)組汽輪機(jī)系東方汽輪機(jī)廠(chǎng)生產(chǎn),為N300-46.7/537/537-w型亞臨界、一次中間再熱、兩缸、兩排汽凝汽式汽輪機(jī),高中壓缸采用合缸結(jié)構(gòu),其高壓部分設(shè)計(jì)為雙層缸,低壓缸為對(duì)稱(chēng)分流式雙層缸。該汽輪機(jī)修前存在高中壓缸效率低、抽汽段超溫、高中壓外缸中分面漏汽、機(jī)組熱耗高等問(wèn)題,修前熱耗高于設(shè)計(jì)值247kJ/kMh。在機(jī)組大修過(guò)程中,技術(shù)人員對(duì)熱耗偏高的問(wèn)題事前精心策劃、過(guò)程細(xì)致查找、修后精細(xì)評(píng)估和總結(jié),對(duì)以下造成熱耗升高的情況進(jìn)行了分析:

1.1部套中分面漏汽

在高中壓缸解體后,技術(shù)人員通過(guò)對(duì)高中壓外缸、高壓內(nèi)缸、噴嘴室、各隔板套及隔板、兩端軸封體中分面進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)高中壓外缸、高壓內(nèi)缸、中壓軸封體等結(jié)合面有汽流沖蝕的痕跡,并且外缸中分面漏汽螺母均出現(xiàn)高溫發(fā)藍(lán)等現(xiàn)象,漏汽問(wèn)題較明顯。

1.2汽封間隙超標(biāo)

在高中壓缸上半解體完成后,技術(shù)人員在半缸狀態(tài)下的修前通流間隙進(jìn)行仔細(xì)測(cè)量,發(fā)現(xiàn)葉頂汽封、少量端汽封等位置間隙超標(biāo):在汽缸解體完成后,通過(guò)對(duì)高中壓缸逐圈、逐塊汽封的情況進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)隔板及過(guò)橋多圈布萊登汽封無(wú)磨損痕跡,但結(jié)合該機(jī)組修前熱耗水平不佳的情況分析,前次檢修汽封間隙偏大,造成一定的熱耗損失。

1.3部分易出現(xiàn)的外漏點(diǎn)

在汽缸解體的同時(shí),施工人員對(duì)上下缸進(jìn)汽管法蘭、內(nèi)缸疏水法蘭、缸內(nèi)熱工線(xiàn)穿缸法蘭等位置逐個(gè)排查,發(fā)現(xiàn)內(nèi)缸疏水穿外下缸法蘭和一個(gè)下缸缸溫測(cè)點(diǎn)法蘭及螺栓有漏汽痕跡。

1.4通流部分積垢

在缸內(nèi)部套全部解體后,技術(shù)人員檢查發(fā)現(xiàn)高中壓轉(zhuǎn)子、各隔板等通流部分有一定程度的結(jié)垢現(xiàn)象,它表明其蒸汽所攜帶的鹽分在氣體做功過(guò)程中,隨著蒸汽壓力、溫度的下降會(huì)逐漸析出,沉積在各通流部分。它增大了蒸汽在靜、動(dòng)葉片中的流動(dòng)損失,減少了通流面積,降低了機(jī)組效率。

2影響汽機(jī)熱耗的缺陷及處理方法

工程技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)上述問(wèn)題后,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況細(xì)致分析,通過(guò)揭缸后部套清理、部套找正、汽封間隙調(diào)整、扣缸等環(huán)節(jié)的努力,將存在的問(wèn)題在以下方面予以解決:

2.1部套中分面漏汽

(1)外缸中分面修復(fù)。

結(jié)合其他電廠(chǎng)的調(diào)研事實(shí),該機(jī)型普遍存在高中壓外缸偏斜的情況。在此次檢修中,由檢修人員對(duì)高中壓外上缸進(jìn)行修復(fù)并以此為基準(zhǔn)面對(duì)下缸補(bǔ)焊研磨,最后達(dá)到空缸間隙0.4mm不入、緊4/3螺栓0.05mm不入、中分面紅丹接觸70%以上的效果。

(2)螺栓收緊。

在扣缸裝復(fù)環(huán)節(jié),施工人員對(duì)各部套的螺栓用液壓扳手按力矩進(jìn)行均勻冷緊,并嚴(yán)格控制熱緊弧長(zhǎng)執(zhí)行熱緊工作,對(duì)冷緊力矩、熱緊弧長(zhǎng)、收緊順序等嚴(yán)格驗(yàn)收。

(3)汽缸部套螺栓頂缸。

在解體后的檢查階段,技術(shù)人員通過(guò)細(xì)致檢查發(fā)現(xiàn)外上缸個(gè)別位置有頂起的印記,檢查確認(rèn)為高壓內(nèi)缸中分面螺栓螺母旋轉(zhuǎn)角度不夠?qū)е侣菽噶轿恢门c上缸頂起,在外缸中分面收緊時(shí)拉出的印記,也間接造成外缸的中分面漏汽。在本次回裝過(guò)程中,在全實(shí)缸試扣時(shí)在六方位置涂抹紅丹印接觸,以此判斷合適的旋轉(zhuǎn)角度。

(4)軸封體等部套未真正緊入。

在修前半缸狀態(tài)檢查隔板、軸封體中分面檢修時(shí),發(fā)現(xiàn)中壓軸封內(nèi)側(cè)0.3mm塞尺貫穿,清理研磨階段對(duì)上下軸封體進(jìn)行對(duì)研,在歷次實(shí)缸及扣缸階段時(shí)特別注意該位置的驗(yàn)收。

(5)軸封體立面貼合不到位。

受該機(jī)型的影響,高中壓端汽封在立面無(wú)拉緊螺栓,靠汽流推力自密封。為確保密封效果,本次施工人員將軸封體立面與外缸立面槽道密封面?zhèn)茸骷t丹接觸檢查,對(duì)接觸不到的位置進(jìn)行修磨,使立面的兩個(gè)密封面貼合。

2.2汽封間隙超標(biāo)

(1)調(diào)節(jié)級(jí)汽封變形。

將高壓內(nèi)缸吊出后,檢查調(diào)節(jié)級(jí)第一、二、三圈汽封體,發(fā)現(xiàn)汽封受熱變形導(dǎo)致無(wú)法維持一圈整圓,汽封體與內(nèi)缸槽道也無(wú)法形成密封,造成熱耗損失。此次對(duì)該位置三圈汽封進(jìn)行更換。

(2)部分汽封未接觸。

對(duì)修前檢查的過(guò)橋汽封、隔板汽封布萊登汽封疑似間隙過(guò)大的問(wèn)題,在汽封間隙調(diào)整階段嚴(yán)格安裝工藝彈簧,并特別注意調(diào)整時(shí)布萊登汽封的間隙情況。每一遍汽封間隙調(diào)整時(shí),均特別關(guān)注膠布厚度、貼膠布搭接的要求、汽封圈中部位置、布萊登彈簧鑒定檢驗(yàn)等。要求檢修人員對(duì)每次全實(shí)缸第一時(shí)間在汽封圈上檢查厚度并作書(shū)面記錄,并隨后逐圈在大背板上標(biāo)明貼好膠布情況再核對(duì),防止膠布不粘造成調(diào)整誤判。

(3)部套缸位不正。

在缸內(nèi)部套調(diào)整階段,施工人員檢查各隔板套、隔板的變形情況,逐塊打表予以撬動(dòng),并視缸位不正缺陷情況進(jìn)行紅丹檢查及補(bǔ)焊研磨,并在實(shí)缸、扣缸等階段抽查部套左右偏差,防止缸位不正造成汽封間隙不真實(shí)。

2.3汽缸連接位置外漏

(1)汽缸底部?jī)?nèi)缸疏水、熱工套管等穿缸位置密封不夠。

在揭缸階段,施工人員對(duì)上下缸穿缸位置的法蘭周?chē)剡M(jìn)行拆除,有效檢查漏汽位置。解體后,拆下各穿缸法蘭,隨后將密封面進(jìn)行研磨并做紅丹檢驗(yàn),通過(guò)一系列細(xì)致的工作才能讓這些往往容易被忽視的地方得到保證。

(2)軸封體等位置有細(xì)小砂眼。

在解體后的全面檢查階段,還發(fā)現(xiàn)在軸封體外側(cè)存在漏汽的痕跡,在全面檢查后點(diǎn)焊進(jìn)行處理。

3檢修前后效果比較

3.1修前熱耗數(shù)據(jù)

本次揭缸檢修前,270Mw工況下試驗(yàn)熱耗8355.44kI/kwh,參數(shù)修正后熱耗率8199.23kI/kwh:220Mw工況下試驗(yàn)熱耗8487.11kI/kwh,參數(shù)修正后熱耗率為8285.63kI/kwh:

150Mw工況下試驗(yàn)熱耗為8712.12kI/kwh,參數(shù)修正后熱耗率為8571.41kI/kwh。270Mw工況下,高壓缸效率81.33%,比設(shè)計(jì)值低3.84%:中壓缸效率91.13%,比設(shè)計(jì)值低0.78%。

3.2修后熱耗數(shù)據(jù)

通過(guò)高中壓缸揭缸檢修,處理好高中壓外缸、缸內(nèi)各部套中分面以及重新調(diào)整通流間隙后,機(jī)組熱耗數(shù)據(jù)有了較明顯的改善,300Mw、225Mw、150Mw負(fù)荷下修正后熱耗數(shù)據(jù)分別為8134kI/kwh、8236kI/kwh、8514kI/kwh,高壓缸效率為82.07%,中壓缸效率為91.26%,一段抽汽、三段抽汽溫度較修前分別下降5℃、48℃,本次揭缸檢修基本達(dá)到了效果。

4結(jié)語(yǔ)

對(duì)各火電廠(chǎng)而言,汽輪機(jī)節(jié)能降耗是一項(xiàng)持續(xù)而重要的工作:而對(duì)汽機(jī)專(zhuān)業(yè)來(lái)講,汽輪機(jī)的揭缸檢修,是專(zhuān)業(yè)內(nèi)前期策劃時(shí)間長(zhǎng)、工藝要求高、過(guò)程銜接緊的一項(xiàng)核心工作?？梢哉f(shuō),每次成功的揭缸檢修對(duì)施工管理和技術(shù)管理而言都是一次艱辛的考驗(yàn)。本文通過(guò)對(duì)某廠(chǎng)300Mw機(jī)組揭缸檢修在降耗方面出現(xiàn)各種問(wèn)題的分析和處理,為后續(xù)汽輪機(jī)檢修工作提供了些許經(jīng)驗(yàn)參考和方法借鑒。