汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)卡澀原因分析及處理措施

丁懷高

汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)卡澀原因分析及處理措施

丁懷高

（北京仟億達科技股份有限公司，北京 100022）

針對汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)的遲緩、卡澀等問題進行了分析，確認是前軸承座角銷（壓板）及回油管存在缺陷，在機組啟動過程中引導前軸承座向左前方偏移，造成轉子偏心使前汽封右側漏汽量增大，導致調(diào)節(jié)汽門杠桿、支架等受熱膨脹不均。對滑銷系統(tǒng)進行調(diào)整，排除了設備隱患，保證了機組正常運行。

汽輪機；調(diào)節(jié)系統(tǒng)；角銷；回油管；軸承座；汽封

1 調(diào)節(jié)及滑銷系統(tǒng)概況

某電廠C12-3.43／0.49型汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)多次出現(xiàn)遲緩、卡澀等現(xiàn)象，雖多方查找原因，但問題一直未能有效解決，給機組安全、穩(wěn)定運行帶來較大的影響。

汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)為徑向鉆孔泵全液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，高壓油動機球頭拉桿通過叉形接頭與調(diào)節(jié)汽門杠桿相連接，杠桿的支點是固定在蒸汽室上的2個支架；傳動機構為群閥提板式，2個閥桿通過叉形接頭與杠桿相連接。前軸承座回油管設置在前軸承座的右前方，呈水平縱向布置。前軸承座與臺板之間設一縱銷，滑塊與凹槽側面總間隙為0.04～0.08 mm。在前軸承座底部兩側共設有4個壓板（角銷），每側2塊壓板呈前后縱向布置，每塊壓板由2個螺栓固定在臺板上，壓板與前軸承座的間隙為3 mm。壓板布置如圖1所示。

圖1 壓板布置示意

2 存在的問題

2.1 調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在的問題

（1）機組啟動前，調(diào)節(jié)汽門杠桿與2個支架垂直接合面的間隙幾乎相等，為0.50～1.00mm。機組正常運行后，右側支架與杠桿垂直結合面的間隙逐漸減至0mm，左側支架與杠桿垂直結合面的間隙也在逐漸減少，停機后上述間隙又基本恢復原狀。每次消缺檢查時，發(fā)現(xiàn)以上2處的垂直結合面均有磨損痕跡。

（2）油動機球頭拉桿左右擺動，球頭拉桿與油動機活塞桿存在不同軸現(xiàn)象，明顯向左側偏移。

（3）調(diào)節(jié)汽門右側閥桿套左側面有被閥桿磨損的痕跡，閥桿與閥桿套之間沒有鹽垢，也不存在閥桿彎曲而導致閥桿套磨損的可能性。

（4）多次對油動機解體檢查，發(fā)現(xiàn)油動機殼體內(nèi)壁左側有大約200mm×300mm的磨損痕跡。

從以上現(xiàn)象初步判斷，調(diào)節(jié)汽門杠桿向左側偏移造成調(diào)節(jié)系統(tǒng)的卡澀與遲緩，雖經(jīng)多次維修，但問題仍然存在。

2.2 前汽封右側徑向間隙大于左側徑向間隙

在一次開機升速過程中，運行人員操作失誤，大量的飽和蒸汽從前汽封向外竄出，但右側冒汽量明顯比左側大得多。機組帶滿負荷后，在前汽缸右側用手能感覺到有大量的熱浪竄出，而前汽封左側卻不太明顯。

初步判斷是前汽封右側嚴重磨損造成前汽封漏汽量增大，但在隨后的大修過程中并未發(fā)現(xiàn)前汽封右側嚴重磨損或徑向間隙明顯大于左側的現(xiàn)象，經(jīng)過幾個大修周期，以上問題和現(xiàn)象仍然存在。

3 前汽封右側徑向間隙增大的原因

經(jīng)過多次分析與研究，排除了運行及機組大修存在的問題，把檢查的重點放在了機組運行過程中。

（1）在機組沖轉前人為地增大前汽封送汽量，飽和蒸汽幾乎都是從前汽封左、右兩側同時向外竄出，隨著轉速升高及機組帶負荷，前汽封右側冒汽量明顯比左側大。因此可以斷定，開機前，前汽封左、右側徑向間隙基本相等，機組從啟動到帶負荷過程中，出現(xiàn)了右側徑向間隙明顯大于左側徑向間隙的現(xiàn)象。因此，前軸承座向左側偏移，從而引起轉子向左側偏心的可能性最大，于是把檢查的重點放在了前軸承座及其滑銷系統(tǒng)上。

（2）在機組冷態(tài)啟動前進行如下測量：＃1壓板與前軸承座的間隙約為3.2mm，＃2壓板與前軸承座的間隙約為2.2mm，兩個間隙相差約1.0mm。＃3壓板與前軸承座之間殘留有較多的金屬雜質與鐵屑，其間隙幾乎為0mm，＃4壓板與前軸承座的間隙約為2mm，兩個間隙相差約2mm。＃3壓板與前軸承座的間隙和＃1壓板與前軸承座的間隙相差約3.2mm。

（3）啟動前在前軸承座底部左、右兩側水平位置架設2塊千分表，對前軸承座兩側的4塊壓板與前軸承座的間隙進行監(jiān)測。在機組冷態(tài)啟動及停機過程中進行如下測量：機組向前膨脹時，＃1壓板與前軸承座的間隙逐漸減至0.20～0.30mm；而停機過程中前軸承座兩側的監(jiān)測數(shù)據(jù)和開機時的數(shù)據(jù)相反。

機組3次冷態(tài)啟動都進行了以上測量，其數(shù)據(jù)基本相同，可見，前軸承座在機組啟動過程中已向左側偏移。最終確定前軸承座向左側偏移是導致轉子向左側偏心的主要原因。

4 前軸承座向左側偏移的原因分析

4.1 前軸承座壓板存在缺陷

通過以上監(jiān)測數(shù)據(jù)可以斷定，由于同一塊臺板上的＃3，＃4壓板不在同一直線上，以及＃1壓板與前軸承座之間存在較大間隙，機組向前膨脹推動前軸承座向前移動時受到＃3壓板的阻力，從而引導前軸承座向左側偏移，導致轉子偏心，最終造成前汽封右側徑向間隙增大。停機過程中間隙又恢復了原狀，給分析和判斷設備故障原因帶來一定的難度。

4.2 前軸承座回油管對前軸承座形成阻力

由于前軸承座回油管（?300mm）設置在前軸承座的右前方呈水平縱向布置，回油管與前軸承座之間沒有金屬軟管相連，前軸承座向前移動時，回油管對前軸承座產(chǎn)生一定的阻力，并推動前軸承座向阻力較小的左側偏移。

4.3 前軸承座設計存在缺陷

前軸承座前后長約1.4m，為了布置油管以及預留檢修空間，前半部長約0.6m為懸空布置，前軸承座右側受到回油管的阻力時，很容易導致前軸承座向左側偏移。

4.4 前軸承座縱銷滑塊磨損嚴重

縱銷滑塊與凹槽側面總間隙為0.04～0.08 mm，當前軸承座向左側偏移0.04～0.08mm時，就會造成縱銷滑塊右側與凹槽側面間隙減至0mm。隨著機組多年頻繁的熱態(tài)啟動，再加上前軸承座向左側不斷偏移，使得縱銷滑塊右上側垂直面與凹槽側面磨損更加嚴重，滑塊與凹槽側面間隙不斷增大，前軸承座向左側偏移的程度也越來越嚴重，從而形成惡性循環(huán)。

5 調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩、卡澀原因分析

前汽封徑向間隙調(diào)整值為0.25～0.35mm，為了避免汽封發(fā)生磨損（曾發(fā)生過3次前軸封套嚴重磨損事故），實際調(diào)整值為0.35～0.45mm。當前軸承座向左側偏移0.20～0.30mm時，會造成前軸端向左側偏移0.20～0.30mm，導致前汽封右側徑向間隙增加0.15～0.23mm，實際間隙已達到0.50～0.68mm，而在實際運行中由于轉子偏心等原因其間隙將超過0.70mm，造成前汽封右側漏汽量增大。

由于長時間受到高溫影響，調(diào)節(jié)汽門右側杠桿受熱膨脹不均，造成杠桿向左側膨脹，引起杠桿與支架垂直接合面的間隙減少而發(fā)生磨損；同時還造成調(diào)節(jié)汽門閥桿在閥桿套內(nèi)歪斜、偏移，最終導致調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)遲緩、卡澀等不正?，F(xiàn)象。

6 處理措施

清理＃3，＃4壓板與前軸承座之間殘留的金屬雜質與鐵屑，將4塊壓板進行清洗處理后，按原位調(diào)整好間隙并加以固定，使其符合規(guī)定要求；前軸承座縱銷滑塊因磨損嚴重進行了更換，同時清理了凹槽底部平面及側面；前軸承座與回油管之間增加金屬軟管連接。處理后，調(diào)節(jié)系統(tǒng)在運行中靈活自如，沒有出現(xiàn)遲緩、卡澀等不正?，F(xiàn)象。

7 檢修及運行調(diào)整措施

（1）汽輪機每次大修時，均需對外露的滑銷進行檢查、清理和調(diào)整，而軸承座下面的縱銷等不易檢查的滑銷，要在2～3個大修周期內(nèi)進行檢查、維修。

（2）在大修、日常維修和運行中，應保持滑銷系統(tǒng)的清潔，尤其是靠近地面的前軸承座角銷，金屬雜質很容易掉入其間隙內(nèi)，應經(jīng)常用毛刷對滑銷間隙進行清掃，并用膠布將間隙封住。

（3）凡是對前軸承座能產(chǎn)生附加力的油管，應改為金屬軟管。

（4）大修后啟動機組時，應監(jiān)測前軸承座左、右位移情況是否正常。

［1］邵和春.汽輪機運行［M］.北京：中國電力出版社，2006.

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（本文責編：劉芳）

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：1674-1951（2015）03-0066-02

丁懷高（1962—），男，安徽宿州人，總工程師，工程師，從事余熱發(fā)電技術管理與研究工作（E-mail：dhg2006＠126.com）。

2014-01-17；

2014-10-25