600 MW機組四缸四排汽軸系調(diào)整方法探討

陳維，李岳云

(中國能源建設集團公司湖南省火電建設公司，湖南株洲412000)

某公司1號機組采用哈爾濱汽輪機有限公司生產(chǎn)的亞臨界一次中間再熱，單軸四缸四排汽雙背壓、凝汽式汽輪機，型號為N600-16.7/538/538。發(fā)電機設備采用哈爾濱電機廠有限責任公司生產(chǎn)的水氫氫冷發(fā)電機，型號為QFSN-600-2YHG，配有機端變靜止勵磁控制系統(tǒng)。機組軸系由高壓轉(zhuǎn)子、中壓轉(zhuǎn)子、1號低壓轉(zhuǎn)子、2號低壓轉(zhuǎn)子和發(fā)電機轉(zhuǎn)子和集電環(huán)小軸組成，共11個支持軸承和1個獨立結構的推力軸承。汽輪機1—8號支持軸承均采用下半2塊可傾瓦軸承，上半為橢圓軸承。發(fā)電機的2個軸承采用端蓋式軸承，集電環(huán)裝配末端設有一個橢圓式座式軸承。

機組運行8個月后，由于燃料供應問題停運18個月，該次檢修是為鍋爐油改煤工程完成后機組安全穩(wěn)定運行做準備，機組經(jīng)過運行和停運，軸系發(fā)生了較大的變化，因此軸系調(diào)整是檢修的重點和難點。

1 原始數(shù)據(jù)及分析

1.1 機組解體后軸系中心、軸系軸頸揚度測量情況

全實缸狀態(tài)下軸系對輪中心數(shù)據(jù)見表1，全實缸狀態(tài)下軸系軸頸揚度數(shù)據(jù)見表2。

表1 全實缸狀態(tài)下軸系對輪中心原始數(shù)據(jù)mm

表2 軸系軸頸揚度原始數(shù)據(jù) μm/m

1.2 軸系中心變化原因分析

根據(jù)現(xiàn)場檢查，各軸瓦烏金沒有明顯的磨損，滑銷系統(tǒng)各滑銷也完好無損壞。但由于該廠廠址是填砂埋海地質(zhì)，機組運行造成基礎不均勻下沉;另外各軸承座剛度不夠，內(nèi)部應力釋放加劇了中心的變化。因此，造成機組軸系對輪中心變化的原因有:基礎不均勻沉降;軸承下瓦調(diào)整墊片腐蝕;設備內(nèi)應力釋放等。

2 軸系調(diào)整

根據(jù)制造廠說明書要求，各軸承標高見表3〔1〕。

表3 軸系各軸承標高表 mm

根據(jù)制造廠要求，機組軸系調(diào)整必須以1號低壓轉(zhuǎn)子標高為基準，即:5號軸瓦標高比6號軸瓦標高高0.30 mm，其他各軸承標高根據(jù)軸系對輪中心來確定。

2.1 軸系調(diào)整思路

根據(jù)哈汽廠說明書要求，軸系找中以1號低壓轉(zhuǎn)子標高為基準找中，將5號，6號軸瓦軸頸揚度調(diào)到符合要求，然后將各對輪中心調(diào)整到合格〔2〕范圍。經(jīng)計算1號軸瓦調(diào)整量將達到1.5 mm左右。但此類型機組1號軸瓦的瓦架直接落入前軸承箱瓦架洼窩中，完全依靠與前箱的配合實現(xiàn)定位，即只要前箱不動，1號軸瓦無法整體調(diào)整 (如需調(diào)整也只能調(diào)整軸瓦調(diào)整墊片，最多調(diào)整0.2 mm左右，如果調(diào)整量過大，會導致軸瓦自動找中能力下降)。因此，在調(diào)整過程中，在保證軸系揚度不變的情況下，應以1號軸瓦為基準點，向發(fā)電機及勵磁機側(cè)進行調(diào)整，盡量保證1號軸瓦不動。

2.2 調(diào)整計算方法

對輪中心調(diào)整原理如圖1。

圖1 軸承調(diào)整原理示意圖

1)保持圓周偏差A不變，計算為消除端面偏差C，2號瓦的移動量Y2和1號瓦的移動量Y1:

由三角形相似原理可得:

2)平移轉(zhuǎn)子消除上下高差A，其平移量為:ΔA=A/2。

3)2個軸瓦總移動量:

1號瓦:X=Y1+A/2=L1(C/B)+A/2

2號瓦:Y=Y2+A/2=(L1+L2)×(C/B)+A/2

說明:式中Y1，Y2與C方向一致，即為上張口時，2個軸瓦向上抬并定位為正值，C為下張口時，2個軸瓦下落并定位為負值，當被調(diào)整的轉(zhuǎn)子中心線偏低時，A為正值，反之為負值〔3〕。

如存在左右端面偏差，計算公式同上。平移轉(zhuǎn)子消除左右不同心圓周偏差D，其平移量為:ΔD=D/2。只是軸瓦的移動方向為:左右移動調(diào)整。

2.3 軸系中心調(diào)整

1)1號軸瓦:通過增加或減少可傾瓦塊下面的調(diào)整墊片厚度來進行調(diào)整。

2)2—4號軸瓦:左右調(diào)整以加工軸瓦左右厚度的方法，上下調(diào)整用調(diào)整軸瓦底部90°位置墊塊的方法。

3)5—8號軸瓦:增減軸承背弧90°及45°位置調(diào)整墊塊，值得注意的是，每塊調(diào)整墊塊不能超過3塊。

4)9—10號軸瓦:采用增減發(fā)電機定子臺板墊片的方法，但是在調(diào)整過程中，應保證發(fā)電機臺板階梯墊片不動，調(diào)整墊片呈遞加或遞減，并保證臺板不出現(xiàn)間隙。

5)11號軸瓦:通過調(diào)整軸承座底部的調(diào)整墊片來實現(xiàn)，但調(diào)整后必須保證軸承座絕緣符合要求。

軸系中心調(diào)整流程為:靠背輪解體→軸瓦初步調(diào)整→軸瓦研磨→對輪復查→軸瓦調(diào)整→軸瓦研磨→對輪中心復查。

如果計算準確的話，一般調(diào)整2次即調(diào)整到位。一般在全實缸狀態(tài)下調(diào)整，這樣盡可能保證數(shù)據(jù)的準確性。另外在軸瓦調(diào)整研磨過程中，應該結合檢查軸瓦油檔洼窩的變化是否為軸瓦標高的調(diào)整量，這樣可以減少扣蓋帶來的工作量。

2.4 調(diào)整后軸系對輪中心數(shù)據(jù)

1)機組大修后全實缸狀態(tài)下軸系對輪中心驗收測量數(shù)據(jù)見表4。

表4 全實缸狀態(tài)下軸系對輪中心調(diào)整后驗收測量數(shù)據(jù) mm

2)機組大修后全實缸狀態(tài)下軸系軸頸揚度驗收測量數(shù)據(jù)見表5。

表5 軸系軸頸揚度修后測量數(shù)據(jù) μm/m

2.5 通流間隙調(diào)整

由于軸瓦調(diào)整量較大，這就要求在調(diào)整過程中特別注意前、后端汽封的間隙。在前、后端汽封調(diào)整時，應充分考慮到對輪聯(lián)接后軸封處轉(zhuǎn)子位置的變化量，防止軸封處動、靜部分碰磨，同時也應考慮熱態(tài)下軸承標高的變化對通流間隙的影響。另外低壓缸的調(diào)整量達到1.5 mm左右，如果只調(diào)整汽封齒的話，調(diào)整量不夠，因此考慮采取抬升低壓內(nèi)缸的辦法，以滿足汽封的調(diào)整要求〔4〕。

2.6 檢查滑銷系統(tǒng)

軸系調(diào)整完后，應對低壓缸與發(fā)電機定子縱銷的配合間隙、中箱及前箱與臺板的配合間隙、高中壓缸貓爪的配合間隙、推拉梁的聯(lián)接情況等進行認真的檢查，確?；N系統(tǒng)的安全可靠〔4〕。

2.7 軸瓦間隙及瓦蓋緊力調(diào)整

在軸系調(diào)整完后，應復查各個軸瓦的間隙及瓦蓋緊力是否符合設計要求〔4〕。采用壓鉛絲的方法測量可以保證數(shù)據(jù)的準確性。

3 機組運行數(shù)據(jù)

機組經(jīng)過大修后，汽機沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)一次成功，汽輪機在滿負荷600 MW狀態(tài)下，機組運行數(shù)據(jù)良好，機組振動滿足行業(yè)標準要求，解決了11號軸瓦振動大的問題 (大修前振動高達120 μm)。600 MW負荷下機組各項數(shù)據(jù)見表6。

表6 600 MW負荷下機組軸瓦運行情況

4 結論

1)本次大修實踐證明，如果機組振動是因軸系中心引起的，根據(jù)制造廠說明書要求進行精確計算后，按文獻〔4〕要求對各軸承作適當調(diào)整，完全能保證軸系中心滿足規(guī)范要求，解決振動超標的問題。

2)機組大修全過程應該重點抓住軸系這個基準點，重點控制軸系中心、軸系揚度、軸系定位等關鍵環(huán)節(jié)，確保各結合面的嚴密性及各通流膨脹間隙符合設計的基礎上才能確保汽輪機組安全穩(wěn)定運行。

〔1〕哈爾濱汽輪機有限公司.N600-16.7/538/538型汽輪機使用說明書 (75A.000.5SM)〔S〕.

〔2〕DL/T 838—2003發(fā)電企業(yè)設備檢修導則〔S〕.北京:中國電力出版社，2003.

〔3〕郭延秋.大型火電機組檢修實用技術叢書 (汽輪機分冊)〔M〕.北京:中國電力出版社，2004.

〔4〕DL5011—1992電力建設施工及驗收技術規(guī)范 (汽輪機機組篇)〔S〕.北京:中國電力出版社，1992.

〔5〕電力工業(yè)部.火電施工質(zhì)量檢驗及評定標準 (汽機篇)〔S〕.北京:中國電力出版社，1992.