B3-3.43/0.981汽輪機進汽量小原因分析

韋 華

一、前言

B3-3.43 0.981汽輪機組，屬于中壓背壓式汽輪機，功率3000kW，新蒸汽壓力3.43MPa，溫度425～445℃，排汽壓力0.981MPa，青島捷能汽輪機廠生產(chǎn)。2010年以來，汽輪機持續(xù)出現(xiàn)進汽量小、效率低且推力瓦溫度高達80℃的問題。2010年9月，對汽輪機組進行開蓋檢修并排除故障后，汽輪機進汽量恢復(fù)正常，達到滿負(fù)荷運行，推力瓦溫度下降到40℃，至今運行良好。

二、故障原因分析

1.進汽量小原因分析

蒸汽品質(zhì)出現(xiàn)問題，造成流通部分積垢。由于噴嘴、葉片表面積垢而變得粗糙，使汽流的摩擦損失加大，效率下降。汽流通流面積減小，使汽輪機功率減少。油動機行程或同步器行程不夠，造成進汽量小。調(diào)速汽門的門芯脫落。根據(jù)以往檢修經(jīng)驗，最有可能的是群閥上的閥桿螺母磨損，造成閥行程增大，進汽量小。葉輪變形，效率降低。葉輪有輕微的變形是該汽輪機一直存在的問題。軸封漏汽損失增大，效率降低。

2.推力軸承溫度過高原因分析

動葉通道結(jié)垢，蒸汽通流面積減小，葉輪前后壓力差加大，引起軸向推力增加，造成推力瓦溫度升高。隔板軸封間隙增大，漏汽增多，使葉輪前后壓力差加大。隔板結(jié)合面間隙過大，漏汽增多。油路系統(tǒng)問題。如潤滑油油質(zhì)不好，有雜質(zhì)及帶水，油膜形成出現(xiàn)問題；推力瓦溫度升高，帶動油溫過高，加速油的氧化和分解。

三、檢修方案

拆除化妝板和機體保溫層，拆除附屬管線。斷開汽室進汽管線，拆除汽室蓋，吊出汽室群閥桿。測量并調(diào)整各閥行程。檢查更換閥桿密封圈。拆除機頭，檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)，拆除盤車裝置。測量汽輪機和發(fā)電機轉(zhuǎn)子的中心（找正數(shù)據(jù)測量）。拆除軸瓦上蓋，并測量各瓦背緊力和頂間隙。測量汽輪機轉(zhuǎn)子的揚度，噴油盤間隙。拆機體大蓋。檢查大蓋結(jié)合面，檢查內(nèi)部隔板、葉輪。測量各部件軸向跳動和徑向跳動，測量隔板過流間隙、氣封間隙及洼窩間隙。吊轉(zhuǎn)子，起吊隔板。安裝時按相反順序，并測量各項數(shù)據(jù)，符合檢修規(guī)程要求，更換相關(guān)配件。

四、問題及處理

1.本體檢修

拆開汽機大蓋后，發(fā)現(xiàn)汽輪機動、靜葉片結(jié)垢嚴(yán)重，除白色積垢外還有深色的積垢，根據(jù)化驗結(jié)果，主要成分為鈉鹽，還有部分鐵氧化物。將轉(zhuǎn)子起吊后送專業(yè)機構(gòu)進行除垢，因隔板無法取出，先設(shè)計出專用頂拉工具，同時用大錘振動，接著又采用輸液方法，用四個輸液瓶同時從隔板兩邊滴入柴油，最后用高壓水槍沖洗。多種方法齊下，將隔板結(jié)垢全部清除。

從低壓端到高壓端依次為 1#、2#、3#、4#軸承。對 1#、2#瓦進行修復(fù)，其中1#瓦上瓦口磨去0.05mm，上瓦枕瓦口磨去0.12mm，2#瓦上瓦口磨去0.05mm。

2.測量并調(diào)整各部間隙

瓦背緊力和頂間隙（表1）。推力盤、噴油嘴間隙。推力盤間隙0.3mm，標(biāo)準(zhǔn)值0.3～0.4mm。噴油嘴間隙0.42mm，標(biāo)準(zhǔn)值0.4～0.5mm。各氣封間隙，高壓端氣封 0.15mm，標(biāo)準(zhǔn)值0.15～0.2mm。低壓端氣封0.15mm，標(biāo)準(zhǔn)值0.15～0.2mm。隔板氣封0.25mm，標(biāo)準(zhǔn)值 0.25～0.3mm。

表1 瓦背緊力和頂間隙 mm

汽輪機和發(fā)電機轉(zhuǎn)子的中心找正。找正位置編號見圖1，最后找正數(shù)據(jù)見表2。標(biāo)準(zhǔn)要求圓周和徑向偏差在0.04mm以內(nèi)。

更換隔板氣封11組，前、后氣封各兩組，并對舊氣封進行改進。舊汽封的間隙調(diào)節(jié)需通過銼削氣封底部進行，不僅對氣封易造成破壞，且很難保證配合間隙。因此對氣封進行改進，在全部10圈80塊氣封齒的底部切割出8塊活動調(diào)整塊，并在調(diào)整塊中心部位鉆孔攻絲。對調(diào)整塊研磨，配用80個M6不銹鋼緊固螺栓，0.5mm厚度的不銹鋼調(diào)整墊片80塊。將調(diào)節(jié)墊片固定在氣封底部，通過調(diào)整調(diào)節(jié)墊片，達到氣封的徑向尺寸間隙，氣封間隙調(diào)節(jié)效率和可靠性提高。

3.調(diào)節(jié)系統(tǒng)檢修

拆除氣室蓋，吊出氣室群閥。1號閥閥桿螺母磨損嚴(yán)重，更換。測量各閥行程，1號閥行程增大10mm，其余各閥的行程均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。各閥行程見表3。

表2 找正數(shù)據(jù) mm

表3 各閥行程 mm

自動主汽門全面解體后，發(fā)現(xiàn)主汽閥芯、閥座、進汽筒形蒸汽濾網(wǎng)結(jié)垢，主汽門操縱座的活塞桿與套筒間隙增大，阻汽片套筒與門桿的配合間隙大，5號滑閥卡澀，油里帶水。實施相關(guān)治理措施。

更換蒸汽進汽筒形濾網(wǎng)，清除主汽閥閥座表面的結(jié)垢，檢查閥座表面應(yīng)無裂紋及氧化層剝落等缺陷，用油石去除表面的毛刺，用紅丹粉檢查門碟與門座接觸情況，接觸面應(yīng)全周均勻接觸，必要時應(yīng)研磨或更換備件。

用煤油浸泡預(yù)啟閥，拆卸預(yù)啟閥與主閥，清除預(yù)啟閥芯與主閥的蒸汽結(jié)垢，檢查測量預(yù)啟閥導(dǎo)向行程。將主閥豎在地面上，門桿不受附加作用力，測量出門桿頂部到基準(zhǔn)面得距離。然后，將門桿向上拉足，在測量門桿頂部到基準(zhǔn)面的距離，二值之差即為預(yù)啟閥行程，并反復(fù)測量數(shù)次，以保證測量值的準(zhǔn)確性（標(biāo)準(zhǔn)為22mm）。門桿空行程并符合要求，完全輕松自如，沒有卡澀現(xiàn)象。

清理門桿上的結(jié)垢，測量檢查上下門桿應(yīng)光滑無咬毛現(xiàn)象，表面氧化層用0號砂紙打磨光滑。檢查門桿彎曲度，彎曲度≤0.06mm，阻汽片間隙0.30～0.40mm。更換阻汽片，外圈與殼體配合間隙0.1～0.15mm，上下螺栓，氣封圈內(nèi)圈與門桿間隙0.3～0.5mm，組裝后應(yīng)有1～1.5mm的膨脹間隙。試組裝，來回推拉門桿，檢查門桿是否有卡澀現(xiàn)象。

自動主汽門操縱座的檢修，各零件、油室用煤油清洗干凈，除去油污和銹垢，油室用壓縮空氣風(fēng)吹干凈，最后用面團粘干凈；滑閥不可碰撞，以免損壞凸肩的菱角，清洗只能用綢布，不可用棉布；檢查彈簧無裂紋、磨損、銹蝕，活塞桿應(yīng)光滑無毛刺、溝痕，可用油石打磨光滑；各部件間隙應(yīng)符合規(guī)定要求，組裝后靈活無卡澀。錯油門及調(diào)速汽門等的活動部件都有一定的卡澀，檢查發(fā)現(xiàn)存在結(jié)垢，油中含雜質(zhì)及水分等。按檢修規(guī)程對其進行檢修。

五、日常維護與預(yù)防措施

對汽輪機本休的運行進行監(jiān)控，具體包括：新蒸汽壓力和溫度、排汽壓力、監(jiān)視段壓力、振動、軸向位移、熱膨脹及聽聲。對油系統(tǒng)的運行進行監(jiān)控，具體包括油壓、油溫、油位與油質(zhì)。

六、結(jié)束語

造成汽輪機故障的原因在于鍋爐蒸汽的品質(zhì)以及潤滑油的油質(zhì)不好，蒸汽含鹽量高、通流部分結(jié)垢，進而使進汽量減少，軸向推力增大。潤滑油含雜質(zhì)及水分，加速了油的氧化和沉淀物的形成。另外軸封不好，蒸汽泄漏以及長期存在的葉輪變形的問題，不僅造成軸向推力增大、效率降低，而且蒸汽泄漏還造成油帶水的問題。

運行中，要加強對鍋爐蒸汽品質(zhì)的監(jiān)督，減少蒸汽帶鹽帶雜質(zhì)。加強對潤滑油油質(zhì)的定期檢驗，在油系統(tǒng)工作條件正常的情況下，汽輪機油可使用兩年或更多一些時間，若維護不良，則會過早劣化，應(yīng)及時處理或更換新油。

W13.04-18