大型汽輪機(jī)隔板洼窩中心測(cè)量分析

國(guó)電投江西電力工程有限責(zé)任公司貴溪分公司 楊 軍

大型汽輪機(jī)隔板洼窩中心測(cè)量分析

國(guó)電投江西電力工程有限責(zé)任公司貴溪分公司 楊 軍

在汽輪機(jī)組大修中隔板或持環(huán)等內(nèi)部套洼窩中心的測(cè)量與調(diào)整是汽輪機(jī)檢修工作中一項(xiàng)復(fù)雜且工作量極大的工作。本文主要分析了大型汽輪機(jī)隔板洼窩中心測(cè)量的問題

大型汽輪機(jī);隔板隔板洼窩中心;測(cè)量

對(duì)于汽輪機(jī)組大修的大修工作來說,其隔板與持環(huán)等內(nèi)部套洼窩中心的測(cè)量工作十分復(fù)雜,且工作量很大。實(shí)際檢修過程中,隔板洼窩中心測(cè)量與調(diào)整工作的好壞,直接影響汽輪機(jī)的效率。同時(shí)對(duì)機(jī)組大修汽輪機(jī)汽封徑向間隙的調(diào)整有至關(guān)重要的影響。

1.隔板洼窩中心測(cè)量工具的優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 假軸測(cè)量

采用假軸作為洼窩中心測(cè)量的工具,其靜撓度應(yīng)與真轉(zhuǎn)子靜撓度接近,可保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。其優(yōu)點(diǎn)在于在假軸上裝設(shè)測(cè)量工具,能夠同時(shí)測(cè)取較多的數(shù)據(jù),工作簡(jiǎn)便,結(jié)果準(zhǔn)確。而缺點(diǎn)則表現(xiàn)為假軸橢圓度和錐度要求較高,體積較大,需吊裝作業(yè)。此外假軸的放置方式要正確,否則將影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。

1.2 激光找正儀測(cè)量

這一測(cè)量方法比過去的假軸法和拉鋼絲法有著明顯的優(yōu)越性。采用激光隔板同心度測(cè)量系統(tǒng), 無須考慮激光本身垂弧影響,直接得出隔板在水平和垂直兩個(gè)方向上偏移量,并可即時(shí)打印結(jié)果,作為隔板洼窩中心的驗(yàn)收依據(jù)。而缺點(diǎn)則是容易受到環(huán)境、溫度影響,特別是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的粉塵要求太高,容易發(fā)生激光飄移而影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。此外激光找正儀器價(jià)格昂貴,同時(shí)維護(hù)工作量較大。

1.3 壓肥皂測(cè)量

壓肥皂測(cè)量要將各隔板的汽封塊全部拆除。且在各級(jí)隔板洼窩底部放置用薄紙包裹,硬度適中的圓柱形肥皂?xiàng)l(其圓柱直徑比所測(cè)的間隙大2～3mm)。之后吊入轉(zhuǎn)子,用內(nèi)徑千分尺或塞尺(用塞塊配合)測(cè)量各級(jí)隔板水平方向左右兩側(cè)的間隙(a,b)。再吊出轉(zhuǎn)子,測(cè)量底部肥皂塊的厚度c。水平方向的偏差是左右間隙差的一半,即(a-b)/2;垂直方向的偏差是下部間隙與左右間隙平均值之差,即c-(a+b)/2.這一測(cè)量方法的特點(diǎn)是方法簡(jiǎn)便、快捷;但測(cè)量精度不高、測(cè)量誤差大。 因此,在實(shí)際中多以使用假軸或拉鋼絲測(cè)量為主。

2.半實(shí)缸隔板洼窩中心測(cè)量

隔板洼窩中心測(cè)量,一般采用半缸測(cè)量方法。既:將內(nèi)缸的缸內(nèi)下部套已經(jīng)就位,將清理干凈后的假軸放入軸承內(nèi),調(diào)整假軸洼窩與轉(zhuǎn)子洼窩位置相同,用內(nèi)徑千分尺以垂直于轉(zhuǎn)子軸線方向分別測(cè)出各級(jí)隔板洼窩在左、右、下部各點(diǎn)的中心數(shù)值a、b、c。

根據(jù)下列公式算出洼窩中心的偏心量: △f=c-(a+b)/2

式中:△f--隔板及軸封殼內(nèi)孔的偏心量,mm c--隔板及軸封殼下方向的相對(duì)尺寸,mm;a、b--隔板及軸封殼左右方向的相對(duì)尺寸,mm,見圖1、圖2.

圖1

圖2

3.影響隔板洼窩中心變化的原因

汽輪機(jī)大修中的隔板洼窩中心測(cè)量一般是在常溫、半缸狀態(tài)下進(jìn)行,在以往100-300MW以下機(jī)組檢修中常用此方法[1]。鑒于目前機(jī)組大型化,汽缸尺寸較大,此外,由于制造過程中回火不充分而殘存較大的鑄造加工的內(nèi)應(yīng)力;運(yùn)行中產(chǎn)生的溫度應(yīng)力,機(jī)組啟停時(shí)由于汽溫的急驟變化或暖機(jī)不充分;汽缸裂紋補(bǔ)焊后回火不充分而殘存應(yīng)力,運(yùn)行中引起汽缸變形;缸內(nèi)部件安裝不正確,膨脹間隙不足,這些原因會(huì)導(dǎo)致大多數(shù)機(jī)組在運(yùn)行若干年后,汽缸及內(nèi)部套均存在不同程度的變形,主要表現(xiàn)為汽缸的內(nèi)外張口。而在半缸狀態(tài)下的洼窩中心測(cè)量無法真實(shí)的反映出各部變形量對(duì)各自洼窩中心的影響,無法保證隔板洼窩中心調(diào)整的準(zhǔn)確性。

4.全實(shí)缸隔板洼窩中心測(cè)量

鑒于機(jī)組運(yùn)行后汽缸存在一定的變形,機(jī)組大修時(shí)必須進(jìn)行變形量的測(cè)量和變形量分析,在檢修時(shí)根據(jù)汽缸變形量進(jìn)行間隙的縮小和修正[2]。測(cè)量全實(shí)缸狀態(tài)相對(duì)于出半缸的洼窩變化量,是真實(shí)調(diào)整隔板洼窩中心的關(guān)鍵環(huán)節(jié),真實(shí)的掌握變形量,才能優(yōu)化調(diào)整隔板洼窩中心,減少后期汽封調(diào)整時(shí)的工作量。大型機(jī)組全實(shí)缸找隔板洼窩中心就十分必要。

隔板洼窩中心測(cè)量工作應(yīng)在軸承檢查、汽輪機(jī)軸系找正、汽缸嚴(yán)密性檢查(如有汽缸變形處理應(yīng)先行處理完成)、隔板與軸封套中分面間隙檢查工作完成后進(jìn)行。大致步驟如下:(1)首先將下缸內(nèi)的下半部套調(diào)入,并檢查是否落實(shí)到位。按半缸隔板洼窩中心測(cè)量方法用假軸逐級(jí)進(jìn)行隔板洼窩測(cè)量,并記錄數(shù)據(jù)。(2)將上半部套吊入并冷緊1/2螺栓后,用塞尺檢查隔板中分面間隙≥0.05毫米,按上述方法測(cè)量,并記錄數(shù)據(jù)。(3)扣內(nèi)缸冷緊 1/3螺栓,汽缸平面內(nèi)張口間隙≥0.05毫米,或局部有>0.10毫米,但不穿透;必要時(shí)可根據(jù)變形情況,對(duì)變形較大部位加緊固螺栓,以及熱緊螺栓,待冷卻后再測(cè)量;測(cè)量方法同第二步,記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。(4)扣外缸,緊1/3螺栓后汽缸平面內(nèi)張口間隙≥0.05毫米,或局部有>0.10毫米,但不穿透; 對(duì)變形較大的處理同內(nèi)缸,測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)。 (5)隔板洼窩中心的調(diào)整量計(jì)算:必須以全實(shí)缸緊螺栓后的隔板洼窩中心測(cè)量結(jié)果的計(jì)算值為依據(jù)進(jìn)行調(diào)整。(6)假軸與轉(zhuǎn)子撓度的修正值。(7)隔板的調(diào)整:軸封套、隔板按轉(zhuǎn)子找中心,采用調(diào)整軸封、套隔板的方法來補(bǔ)償由于汽缸中心變化對(duì)動(dòng)靜部件中心關(guān)系的影響。(8)調(diào)整結(jié)束后必須進(jìn)行復(fù)測(cè),為減小工作量和提高效率,可參照半缸隔板洼窩中心數(shù)據(jù)進(jìn)行校核。

5.隔板調(diào)整必須遵循的原則

首先,檢修現(xiàn)場(chǎng)各臺(tái)機(jī)組情況不盡相同,如果無法做到汽缸、噴嘴、汽封、隔板或持環(huán)等內(nèi)部套與轉(zhuǎn)子中心完全重合,但必須保證各級(jí)噴嘴、汽封、隔板或持環(huán)等內(nèi)部套調(diào)整后的中心與轉(zhuǎn)子中心基本同心,這樣既可減少節(jié)流損失、提高機(jī)組效率,也可減輕下一步汽封調(diào)整的工作量。其次,在調(diào)整汽封間隙時(shí),應(yīng)當(dāng)先檢測(cè)隔板結(jié)合面間隙是否超標(biāo),以便將處理隔板結(jié)合面間隙所產(chǎn)生的影響考慮進(jìn)去。最后,只有在隔板洼窩中心經(jīng)過調(diào)整,或是掛耳松動(dòng)重新固定后,才需要對(duì)隔板掛耳的間隙進(jìn)行測(cè)量和調(diào)整,隔板或隔板套結(jié)合面不嚴(yán)密與掛耳間隙無關(guān)。

6.結(jié)語

總之,當(dāng)前高壓汽輪機(jī)的隔板和軸封套,廣泛采用懸吊式支承方法,當(dāng)為調(diào)高隔板位置而在隔板兩側(cè)掛耳承力面下加墊片時(shí),應(yīng)注意防止掛耳高出汽缸水平結(jié)合,將上汽缸頂起,出現(xiàn)汽缸中分面無法消除的間隙,從而造成汽缸內(nèi)張口變形。

[1]鄧忠宇。激光隔板同心度測(cè)量系統(tǒng)在隔板找中心中的應(yīng)用[J]。西北電建,2012,34(23):45-46.

[2]張學(xué)軍。淺談汽輪機(jī)隔板、汽封找中心測(cè)量工具的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]。神華科技,2015,21(7):16-17.

楊軍(1982-),男,湖北荊州人,工程師,學(xué)士,研究方向:X;75t/h循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)。