1000MW 汽輪機(jī)高壓缸貓爪翹起缺陷分析處理

王 輝 耿新博

華電萊州發(fā)電有限公司，山東 萊州 261400

1 高壓缸貓爪支撐概述

高壓外缸為上貓爪中分面支承方式，外上缸通過貓爪支在前箱和高中箱運(yùn)行墊片上，外下缸通過汽缸法蘭螺栓吊在外上缸上，外下缸上設(shè)有安裝貓爪，安裝貓爪通過橫銷連接在軸承座上，下缸通過間隙調(diào)整螺栓緊固在軸承座上。上內(nèi)缸通過汽缸螺栓緊固在下內(nèi)缸上，下內(nèi)缸通過貓爪支承在外下缸上。

2 高壓缸貓爪翹起消缺

2.1 高壓缸貓爪翹起原因分析

運(yùn)行期間高壓缸貓爪翹起示意圖

停機(jī)后高壓缸貓爪示意圖

檢查情況：其他三個(gè)貓爪0.05 塞尺不入。

汽輪機(jī)高壓缸連接的管道主要有#1-#4 高壓導(dǎo)汽管四根和冷段排汽管道兩根。安排對(duì)高壓導(dǎo)汽管和冷段管道進(jìn)行檢查分析。

2.1.1 高壓導(dǎo)汽管檢查情況：

#1、#3 高導(dǎo)管與汽輪機(jī)高壓缸上缸相連，檢查#1、#3 高壓導(dǎo)汽管彈簧吊架冷熱態(tài)載荷存在差異，均為#1 吊架載荷43000N，#3 載荷62000N，左右吊架相差20000N。通過吊架可以看出#3 導(dǎo)管受力要比#1 導(dǎo)管大。與汽缸西側(cè)翹起現(xiàn)象吻合，#2、#4 高壓導(dǎo)汽管道因管路長(zhǎng)彈性大對(duì)汽缸的牽拉作用可不考慮。

高導(dǎo)管法蘭拆除前后冷段管道測(cè)量數(shù)據(jù)：?jiǎn)挝唬ê撩祝?/p>

高導(dǎo)管冷段管道相關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)量

結(jié)論：高導(dǎo)管法蘭拆除后高壓缸貓爪間隙無明顯變化，與高導(dǎo)管相連的冷段管道標(biāo)高變化不大。兩側(cè)高導(dǎo)管解開后自然下落。通過此試驗(yàn)可判斷高導(dǎo)管對(duì)汽缸的影響不大。

2.1.2 冷段管道及高壓缸檢查情況：

通過對(duì)高壓缸貓爪及冷段管道進(jìn)行跟蹤測(cè)量（選取同一參考位置測(cè)量），對(duì)停機(jī)狀態(tài)吊架標(biāo)高數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比對(duì)分析，彈簧吊架位標(biāo)高數(shù)據(jù)如下：?jiǎn)挝唬ê撩祝?/p>

吊架編號(hào)設(shè)計(jì)值冷態(tài)實(shí)測(cè)值差值#1126981265939#3126731261261#41262412506118#51258912452137#61256012413147

圖1

通過設(shè)計(jì)標(biāo)高可以得出冷段管道基本是一水平直線，但從現(xiàn)場(chǎng)冷態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)分析，#1-#6 吊架的冷態(tài)實(shí)際標(biāo)高值比設(shè)計(jì)值依次降低成為一條斜線。因汽缸通過兩根高壓排汽管道與整根冷段管道連接為一整體[1]，#3-#7 吊架標(biāo)高的下沉造成以爐側(cè)貓爪為支點(diǎn)的杠桿模型。

通過利用行車提升高壓缸四個(gè)貓爪檢查其受力情況，發(fā)現(xiàn)爐側(cè)兩個(gè)貓爪受力遠(yuǎn)大于機(jī)側(cè)兩個(gè)貓爪受力。

結(jié)論：綜合對(duì)高導(dǎo)管和冷段管道的試驗(yàn)比較分析可得出汽缸受冷段管道影響大。

2.2 高壓缸貓爪翹起處理方案

通過調(diào)整支吊架標(biāo)高的方法調(diào)整高壓缸貓爪受力情況，具體執(zhí)行方案如下：

1）拆除冷段去小機(jī)、冷段去輔汽、冷段去二抽管道保溫，并將冷段去輔汽、冷段去二抽管道、冷段去小機(jī)管道割口，令冷段管道無其他管道影響。

2）調(diào)整#7 支吊架標(biāo)高，做高壓缸貓爪負(fù)荷分配，并做好數(shù)據(jù)記錄。

3）以高壓缸負(fù)荷分配作為依據(jù)，不斷調(diào)整#7 吊架的標(biāo)高，直至高壓缸貓爪負(fù)荷分配合格。

4）高壓缸負(fù)荷分配合格后，正式固定#7 吊架。

5）核對(duì)調(diào)整冷段管道汽機(jī)側(cè)#1-#6 支吊架的彈簧載荷至冷態(tài)設(shè)計(jì)位置。

6）核對(duì)調(diào)整冷段管道鍋爐側(cè)#8-#14、#15-#17、#25-#27 吊架的彈簧載荷至冷態(tài)設(shè)計(jì)位置。

7）支吊架調(diào)整完成后，將割除的冷段去輔汽、冷段去二抽管道、冷段去小機(jī)管道無應(yīng)力下對(duì)口恢復(fù)焊接。

8）#7 吊架底部鋼梁進(jìn)行加固處理。

支吊架調(diào)整完后，對(duì)#7 吊架下方的調(diào)整鋼板、不銹鋼鏡面板、墊鐵與鋼梁進(jìn)行焊接固定，#7 吊架與不銹鋼鏡面板進(jìn)行焊接固定[2]。

2.3 高壓缸貓爪翹起消缺結(jié)果

經(jīng)過對(duì)#7 吊架標(biāo)高的調(diào)整與汽缸貓爪負(fù)荷分配試驗(yàn)相結(jié)合，證明#7 吊抬升架對(duì)貓爪的受力情況有顯著調(diào)整作用。經(jīng)多次調(diào)整試驗(yàn)，最后#7 吊架在原標(biāo)高的基礎(chǔ)上抬升91mm。高壓缸貓爪負(fù)荷分配符合廠家設(shè)計(jì)要求。具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果如下：

置換為正式墊片后測(cè)量標(biāo)高數(shù)值2019.04.07

測(cè)量高壓缸全實(shí)缸負(fù)荷分配(貓爪垂弧測(cè)量)：

a（c）左b（d）右差值測(cè)量位置測(cè)量值測(cè)量值標(biāo)準(zhǔn)：＜0.07mm高壓外缸前部1.00.990.01高壓外缸后部2.162.170.01

3 結(jié)論

采取對(duì)#7 吊架抬高90mm，恢復(fù)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，#7吊架底部加高墊塊為加工的正式墊塊，吊架臺(tái)板底部及墊塊表面均加裝了2mm 厚的鏡面不銹鋼板，保證臺(tái)板熱態(tài)運(yùn)行中自由滑動(dòng)。冷段管道共兩個(gè)死點(diǎn)，即#7吊架和#14 吊架，熱態(tài)運(yùn)行時(shí)#7 吊架向爐側(cè)水平位移113mm，#7 吊架加高90mm 后，調(diào)整#1、#3、#4、#5、#6彈簧吊架自設(shè)計(jì)值，測(cè)量高壓缸全實(shí)缸負(fù)荷分配符合設(shè)計(jì)要求[3]。經(jīng)機(jī)組開機(jī)運(yùn)行后測(cè)量高壓缸貓爪間隙，均0.05mm 不入，說明冷態(tài)、熱態(tài)高壓缸貓爪翹起問題消除。