600MW機(jī)組汽輪機(jī)本體A級檢修探討

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，我國電力行業(yè)裝機(jī)容量越來越大，對汽輪機(jī)本體檢修水平提出了更高的要求，本文威信電廠為例，對600MW機(jī)組汽輪機(jī)本體檢修的具體要點進(jìn)行了著重分析，旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供有價值的參考建議。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)本體；A級檢修

前言

云南能投威信能源有限公司1號機(jī)組汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的超臨界、一次中間再熱、沖動式、單軸、雙背壓、三缸四排汽、凝汽式8級回?zé)崞啓C(jī)結(jié)構(gòu)，型號N600-24.2/566/566，額定出力600MW，額定轉(zhuǎn)速3000r/min。機(jī)組采用定—滑—定方式，帶基本負(fù)荷并調(diào)峰運(yùn)行。從汽機(jī)端向發(fā)電機(jī)端看轉(zhuǎn)子為逆時針方向旋轉(zhuǎn)。汽輪機(jī)推薦采用中壓缸啟動方式，亦可采用高中壓缸聯(lián)合啟動。2012年7月投產(chǎn)，截止目前已投運(yùn)近5年，結(jié)合集團(tuán)公司及設(shè)備狀況，計劃于2017年8月對其進(jìn)行A級檢修。

1.設(shè)備概述

高中壓缸為合缸布置，采用雙層缸結(jié)構(gòu)以減少內(nèi)、外缸的熱壓力和溫度梯度。高壓外缸采用上貓爪中分面支承方式。高壓內(nèi)缸支承在外缸內(nèi)部的四個掛耳上，通過凸肩軸向定位；高、中壓缸反向布置。低壓缸采用雙層缸焊接結(jié)構(gòu)，對稱分流反向布置；外缸支撐在臺板上，內(nèi)缸支承在外缸內(nèi)四個凸臺上。汽輪機(jī)高中壓轉(zhuǎn)子、兩根低壓轉(zhuǎn)子全部采用整鍛轉(zhuǎn)子，高壓缸共有8級，中壓缸共有6級，低壓缸共有2×2×7級，全機(jī)結(jié)構(gòu)級共有42級。各轉(zhuǎn)子之間采用剛性聯(lián)軸器聯(lián)接，轉(zhuǎn)子由位于中間軸承箱內(nèi)的推力軸承定位。機(jī)組軸系中，#1、2支持軸承采用可傾瓦軸承，#3、4、5、6支持軸承采用橢圓軸承，#3～6軸承底部設(shè)置有頂軸油裝置。在中間軸承箱內(nèi)靠#2軸承側(cè)設(shè)置密切爾式推力軸承，轉(zhuǎn)子推力盤中心即整個汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子相對于汽缸的膨脹死點。滑銷系統(tǒng)采用自潤滑，滑銷系統(tǒng)以各汽缸死點為中心引導(dǎo)汽缸膨脹。高、中壓缸的絕對膨脹死點位于#2軸承座，低壓缸A、低壓缸B的絕對膨脹死點位于各自的進(jìn)汽中心附近?！?】

2.A級檢修重點項目

2.1標(biāo)準(zhǔn)項目

2.1.1轉(zhuǎn)動部分，轉(zhuǎn)動部分的檢修包括對轉(zhuǎn)子、聯(lián)軸器及螺栓、葉片、葉輪轂、推力盤、主油泵轉(zhuǎn)軸等的檢修。

2.1.2靜止部分，靜止部分的檢修包括對汽缸及螺栓、隔板、隔板套、支撐軸承、軸承座、噴嘴、滑銷系統(tǒng)、汽封、油封、擋油環(huán)等的檢修。

2.2通流改造

根據(jù)2013年3月對1號機(jī)組進(jìn)行兩次性能試驗得知高中壓汽缸效率比設(shè)計值偏低，過橋汽封漏汽量占熱再蒸汽流量的3.05%【2】，與設(shè)計值相比（2%），漏汽率高出約1個百分點，THA工況下的熱耗率為7622.76 kJ/kWh，比設(shè)計值7536 kJ/kWh高出86.7 kJ/kWh。兩次試驗的高壓缸效率平均值為：84.9%，比設(shè)計值86.57%低1.65%。兩次試驗的中壓缸效率平均值為：91.5%，比設(shè)計值92.7%低1.2個百分點。

根據(jù)試驗結(jié)果，對機(jī)組進(jìn)行通流改造，將原布萊登、蜂窩式汽封和彈簧分段式汽封改為DAS汽封、刷式汽封和鐵素體蜂窩汽封，其中高中壓隔板汽封和軸封采用DAS汽封，過橋汽封采用DAS汽封+刷式汽封，葉頂汽封采用蜂窩鐵素體汽封，低壓側(cè)汽封進(jìn)行修復(fù)和調(diào)整。

DAS汽封把鐵素體汽封的兩個汽封長齒（尖齒）優(yōu)化成兩個寬齒即DAS汽封齒，并適當(dāng)減小DAS汽封齒的設(shè)計間隙，彌補(bǔ)了鐵素體汽封齒在機(jī)組運(yùn)行過程中被轉(zhuǎn)子磨損從而使汽封間隙變大的缺點，從而達(dá)到既對轉(zhuǎn)子磨損小，又不容易被轉(zhuǎn)子磨損而使汽封間隙變大的效果，保證其密封性能。

2.3調(diào)門配氣方式優(yōu)化【3】

根據(jù)我公司機(jī)組長期運(yùn)行負(fù)荷為450～550MW的現(xiàn)狀，為了最大程度提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行，降低機(jī)組煤耗。同時，原調(diào)門配氣方式，當(dāng)負(fù)荷在500MW左右時，經(jīng)常發(fā)生調(diào)節(jié)汽閥波動頻繁的故障。故在這次A修后將進(jìn)行調(diào)門配氣優(yōu)化技改項目。

2.4高壓內(nèi)外缸定位槽、低壓缸進(jìn)汽室肩胛面加裝盤根

根據(jù)性能試驗結(jié)果，低壓缸效率較低，熱耗率為89.46%，比設(shè)計值93.67%低了約4%，為了進(jìn)一步提高低壓缸效率及高壓缸效率。在高壓內(nèi)外缸定位槽、低壓缸進(jìn)汽室肩胛面加裝盤根，減少汽缸漏氣損失。

2.5低壓缸未級疏水管增加節(jié)流孔板

機(jī)組安裝時，低壓缸末級疏水管使用的是Φ159的無縫鋼管，采用閥門控制疏放水，漏汽量較大，降低機(jī)組效率。研究決定在疏水管路上加裝節(jié)流孔，以減少漏氣量，與制造商研究決定增設(shè)一Φ30的節(jié)流孔。

3.本體檢修要點分析

3.1前期準(zhǔn)備

前期準(zhǔn)備工作是否完善，是汽輪機(jī)本體A修能否按時按質(zhì)完成的基礎(chǔ)。準(zhǔn)備工作做得越充分，A修質(zhì)量就越高，只有充分地認(rèn)識前期準(zhǔn)備工作的重要性，才能確保檢修任務(wù)高質(zhì)量，高效率地完成。汽輪機(jī)本體A修前期主要準(zhǔn)備工作包括，技術(shù)資料的準(zhǔn)備，人員的準(zhǔn)備，備品配件的準(zhǔn)備，工器具的準(zhǔn)備，檢修文件的準(zhǔn)備，施工網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度圖，現(xiàn)場施工場地定制圖等。此外，應(yīng)對檢修機(jī)組的狀況進(jìn)行摸底，了解機(jī)組在運(yùn)行期間有何“毛病”，在檢修前做好相應(yīng)的檢修方案，找到檢修重點、難點，對癥下藥，才能在有限時間內(nèi)完成檢修任務(wù)。

3.2靜止部分檢修

3.2.1汽缸檢修

汽缸檢修包括汽缸外觀檢查，汽缸結(jié)合面檢修，汽缸螺栓及螺母檢修。

3.2.1.1汽缸外觀檢查，應(yīng)無裂紋、夾渣、氣孔和損傷，各滑動承力面、法蘭、洼窩應(yīng)光潔無損傷。

3.2.1.2汽缸結(jié)合面檢修主要是對結(jié)合間隙的測量，可以采用涂紅丹粉或者塞尺檢查進(jìn)行。汽缸結(jié)合面在冷緊1/3螺栓后，用塞尺檢查應(yīng)符合以下要求【4】：

1）高壓缸：0.03mm塞尺自內(nèi)外兩側(cè)檢查，均不得塞入。

2）中壓缸：0.05mm塞尺自內(nèi)外兩側(cè)檢查，均不得塞入，個別塞入部分不得超過汽缸法蘭密封面寬度的1/3。

3）低壓缸：0.05mm塞尺檢查不得塞桶，在汽缸法蘭同一斷面處，從內(nèi)外兩側(cè)塞入長度總和不得超過汽缸法蘭寬度的1/3。

3.2.1.3汽缸橫向水平和縱向水平檢查，參考設(shè)計值、安裝值及前次檢修記錄進(jìn)行檢查對比。橫向水平一般不應(yīng)超過0.20mm/m，縱向水平應(yīng)與軸徑揚(yáng)度吻合。

3.2.1.4汽缸螺栓、螺母檢修應(yīng)符合以下要求：

1）汽缸螺栓及螺栓拆卸之前應(yīng)進(jìn)行編號，在檢修過程中應(yīng)一一對應(yīng)操作，不得任意調(diào)換。

2）汽缸螺栓、螺母及栽絲孔絲扣應(yīng)光滑無毛刺，螺栓與螺母配合不宜松曠或過緊，用手能將螺母完全擰入，否則應(yīng)進(jìn)行檢查處理。

3）需熱緊的螺母，應(yīng)檢查其與汽缸、墊圈的結(jié)合面，采用涂色法檢查，接觸狀況應(yīng)良好、均勻，接觸面不得小于75%。

4）螺母冷緊時，扭緊力矩應(yīng)參考說明書進(jìn)行。熱緊螺母旋轉(zhuǎn)弧長應(yīng)符合設(shè)計要求。緊固工作完成后，可以用塞尺進(jìn)行一一檢查，0.03mm不得塞入。

5）對高溫高壓螺栓及螺母應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的金屬監(jiān)督試驗及硬度測量，不合格者嚴(yán)禁使用。

3.2.2汽封檢修

汽封檢修，主要是對汽封進(jìn)行修復(fù)或換型，汽封間隙調(diào)整，應(yīng)注意以下幾方面的要點：

3.2.2.1汽封修復(fù)要點，汽封齒應(yīng)根據(jù)設(shè)計說明，被磨損消耗齒尖變厚的，應(yīng)進(jìn)行修刮，使其在保證適當(dāng)間隙的情況下，不應(yīng)與轉(zhuǎn)子發(fā)生硬碰摩。汽封彈性片（簧），應(yīng)保證汽封能夠自如退讓。

3.2.2.2汽封間隙測量，可以采用壓鉛絲法、貼膠帶法，塞尺法，不論哪種方法都應(yīng)清理干凈汽封塊、轉(zhuǎn)軸及汽封槽道，保證測量值得準(zhǔn)確性。

3.2.2.3汽封間隙調(diào)整，若汽封間隙過大，通過車床車削汽封塊后部配合凸肩來進(jìn)行調(diào)整。若汽封間隙小，通常采用游標(biāo)卡尺測量汽封兩凸肩厚度后，用平頭鑿子在靠近端面20～30mm的凸肩側(cè)面，在承力面敲出兩點凸肩，再測量捻出兩點凸肩厚度。厚度的增加量應(yīng)為間隙所需的放大量，若捻出的凸肩過高，可用小銼刀修銼到要求尺寸。汽封間隙少量偏小也可通過修刮梳齒的方法增大間隙。若汽封間隙大小不均勻，可采用車床偏心車削的方法來解決?！?】

3.2.2.4整圈汽封的裝配還應(yīng)保證其膨脹間隙應(yīng)符合設(shè)計要求。其測量可以采用深度尺測得。

3.2.3油擋檢修

油擋檢修內(nèi)容主要包括，油擋間隙測量及修復(fù)，油擋中分面研磨，應(yīng)注意的要點：

3.2.3.1油擋中分面研磨，采用涂色對磨方法，最大間隙應(yīng)符合設(shè)計要求，接觸面積不得小于80%。

3.2.3.2油擋間隙采用塞尺進(jìn)行檢查測量，一般應(yīng)符合以下要求：軸瓦和軸承座油擋，上部間隙0.20～0.25mm，兩側(cè)0.10～0.20mm，下部0.05～0.10mm。特殊部位的油擋間隙應(yīng)符合設(shè)計值

3.2.3.3油擋齒厚度一般不應(yīng)超過0.10～0.20mm，必要時可以采取修薄處理。

3.2.3.4油擋裝復(fù)時，應(yīng)確認(rèn)油擋回油孔是否堵塞，方向是否排向油室。

3.2.4隔板、隔板套及汽封套檢修

隔板、隔板套及汽封套檢修內(nèi)容包括：外觀檢查，間隙測量，洼窩中心測量及調(diào)整等，其主要要點：

3.2.4.1外觀檢查應(yīng)無裂紋、氣孔，無變形、損傷及其他缺陷。靜葉片邊緣平整，無缺陷，且不得有松動情況。

3.2.4.2隔板、隔板套及汽封套的間隙測量包括水平結(jié)合面間隙、垂直結(jié)合面間隙、鍵槽配合間隙、橫向竄動和軸向竄動。自由狀態(tài)下對于水平結(jié)合面間隙高壓側(cè)的間隙不得大于0.05mm，低壓側(cè)的不得大于0.10mm。垂直結(jié)合面間隙在緊固螺栓情況下，0.05mm塞尺不入。鍵槽配合間隙應(yīng)符合設(shè)計要求，一般為0.05～0.08mm。橫向竄動不得大于0.05mm，軸向竄動高壓缸不得大于0.20mm，低壓缸不得大于0.45mm。【4】

3.2.4.3洼窩中心測量方法有假軸法、鋼絲法及激光準(zhǔn)直儀法。水平方向左右偏差，高中壓缸不應(yīng)大于0.05mm，低壓缸不應(yīng)大于0.08mm；上下偏差不應(yīng)大于0.05mm。值得一提的是采用假軸法時，假軸不應(yīng)發(fā)生軸向竄動；采用鋼絲法時，鋼絲直徑不應(yīng)大于0.40mm，拉緊力不得大于線材極限強(qiáng)度的3/4。

3.2.5軸承及軸承座檢修

軸承及軸承座檢修內(nèi)容，主要包括外觀檢查，烏金探傷檢測，軸承接觸程度及油囊、油隙檢查，軸承及瓦枕間隙測量。

3.2.5.1.軸承外觀檢查無裂紋；進(jìn)、回油孔，節(jié)流孔無堵塞；烏金面采用浸油或者著色法檢查，應(yīng)無夾渣、氣孔、裂紋等缺陷，無脫胎現(xiàn)象。

3.2.5.2.軸承接觸程度及油囊、油隙檢查滑銷系統(tǒng)檢修要點：

1）軸瓦水平結(jié)合面0.05mm塞尺不入；

2）軸瓦的墊鐵與瓦枕接觸面積大于75%，并均勻分布，接口處0.03mm塞尺不入；軸瓦烏金面在放入轉(zhuǎn)子后，其與軸徑下部接觸面應(yīng)大于75%，均勻分布，無偏斜，軸瓦烏金局部硬點應(yīng)進(jìn)行修復(fù)；

3）油囊尺寸應(yīng)符合制造廠要求，一般深度為0.20～0.40mm，油囊面積為軸徑投影面積的1.5%～2.5%。

3.2.5.3.軸承及瓦枕間隙測量要點【4】：

1）圓筒形軸瓦的頂部間隙，當(dāng)軸頸直徑大于 100mm 時，為軸頸直徑的（1.5～2）/1000，兩側(cè)間隙各為頂部間隙的一半。橢圓形軸瓦的頂部間隙，當(dāng)軸頸直徑大于 100mm 時，為軸頸直徑的（1～1.5）/1000，兩側(cè)間隙各為軸頸直徑的（1.5～2）/1000。

2）頂部間隙應(yīng)用壓熔絲法測量，熔絲直徑約為測量間隙值的 1.5 倍。軸瓦的水平結(jié)合面緊螺栓后應(yīng)無間隙。測量應(yīng)多于兩次，取兩個接近數(shù)值的平均值。有條件時，可配合用塞尺檢測兩端上瓦口的間隙，選取一個接近的數(shù)值。兩側(cè)間隙以塞尺檢查阻油邊處為準(zhǔn)，插入深度 15～20mm 瓦口間隙以下應(yīng)為均勻的楔形油隙。

3）軸瓦緊力應(yīng)按制造廠要求，圓柱形軸瓦緊力值為 0.05～0.15mm；球形軸瓦為±0.03mm（即有緊力或有間隙），對軸承蓋在運(yùn)行中受熱溫升較高者，緊力值應(yīng)適當(dāng)加大，其冷態(tài)緊力最大值一般不超過 0.25mm。引進(jìn)型機(jī)組大徑軸瓦上半為整圓、下半為兩塊瓦者，冷態(tài)時要求間隙為 0.20～0.30mm，四塊可傾瓦要求緊力為 0.03～0.10mm。軸瓦緊力的測量一般采用壓熔絲法，但不得與軸瓦間隙同時測取。

3.3轉(zhuǎn)動部分檢修

3.3.1轉(zhuǎn)子檢修

汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子檢修內(nèi)容包括，外觀檢查，葉片靜頻率試驗，動平衡試驗及其相關(guān)技術(shù)測量。

3.3.1.1汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子外觀檢查應(yīng)符合，各部件無銹蝕、無松動、毛刺、裂紋及其他損傷缺陷，必要時可采取著色法檢查。

3.3.1.2轉(zhuǎn)子軸徑橢圓度不大于0.02mm，轉(zhuǎn)子彎曲度不大于0.06mm。

3.3.1.3推力盤外緣端面瓢偏應(yīng)不大于其半徑的 0.01/100，不合格時應(yīng)研究處理。修整后，除按照規(guī)定復(fù)測跳動值外，還須用平板涂色檢查，確認(rèn)平整光潔，推力盤的徑向跳動值應(yīng)小于0.03mm。

3.3.1.4測量轉(zhuǎn)子揚(yáng)度，應(yīng)符合設(shè)計值，一般以單缸汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子或雙缸低壓轉(zhuǎn)子的后軸頸揚(yáng)度為零，或微向發(fā)電機(jī)側(cè)揚(yáng)起；三缸或四缸的轉(zhuǎn)子揚(yáng)度可使低壓一缸轉(zhuǎn)子分流環(huán)處中間軸段的揚(yáng)度為零。

3.3.2聯(lián)軸器及螺栓檢修

聯(lián)軸器及螺栓檢修內(nèi)容包括，聯(lián)軸器找中心及其他相關(guān)技術(shù)測量，螺栓孔鉸孔或鏜孔，其要點如下：

3.3.2.1聯(lián)軸器法蘭端面應(yīng)光潔無毛刺。鋼性聯(lián)軸器法蘭端面的瓢偏應(yīng)不大于 0.02mm，半鋼性及接長軸上的聯(lián)軸器端面瓢偏應(yīng)不大于 0.03mm。

3.3.2.2聯(lián)軸器法蘭止外圓（或內(nèi)圓）的徑向晃度應(yīng)不大于 0.02mm。

3.3.2.3聯(lián)軸器找中心一般應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)【4】：

3.3.2.4鉸孔或鏜孔前應(yīng)將聯(lián)軸器進(jìn)行臨時連接，臨時連接前后應(yīng)測量其外圓晃度，每個測點相對變化值應(yīng)不大于 0.02mm。此外，螺栓孔應(yīng)與聯(lián)軸器的法蘭端面垂直，不得偏斜，表面粗糙度應(yīng)符合設(shè)計值。

4.結(jié)論

汽輪機(jī)本體檢修工作，繁瑣而復(fù)雜，但只要掌握好“一尺一表”就能熟練地應(yīng)對各種疑難雜癥，所謂的“一尺一表”，就是我們汽機(jī)人常用的塞尺和百分表。當(dāng)然這只是我們的小工具而已，合理有效的檢修方案，團(tuán)隊協(xié)作，秉持認(rèn)真的工作工作態(tài)度，才是A修工作有序推進(jìn)的強(qiáng)力支撐。

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作者簡介：

廖學(xué)書（1986-08-），男，籍貫：云南曲靖，學(xué)歷：本科，助理工程師，研究方向：汽輪機(jī)檢修。