630 MW機(jī)組低壓末級(jí)長(zhǎng)葉片水蝕分析及預(yù)防

王維英，李衛(wèi)軍，馮立國(guó)，顧正皓，干忠明，馬思聰

（1.國(guó)能浙江寧海發(fā)電有限公司，浙江 寧波 315612；2.國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院，杭州 310014；3.杭州意能電力技術(shù)有限公司，杭州 310012）

0 引言

目前，大型燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組負(fù)荷在40%～100%額定負(fù)荷間頻繁波動(dòng)，是可再生能源高比例接納的保障，提高了新型電力系統(tǒng)的可靠性。為了提高機(jī)組效率，整體圍帶加凸臺(tái)阻尼拉筋的變截面扭轉(zhuǎn)長(zhǎng)葉片被廣泛應(yīng)用于600 MW和1 000 MW機(jī)組［1-2］。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷小于40%，甚至更低時(shí)，因低壓缸進(jìn)汽量變少、進(jìn)氣壓力下降、排汽濕度增大等原因，低壓轉(zhuǎn)子末級(jí)可能出現(xiàn)嚴(yán)重水蝕，誘發(fā)葉片出現(xiàn)裂紋甚至斷裂的故障［5-7］，機(jī)組安全可靠性明顯下降。除了采用傳統(tǒng)的水蝕預(yù)防措施，激光淬硬作為葉片制造的主要方法［8］，激光融覆技術(shù)［9］、熱噴涂技術(shù)被應(yīng)用于長(zhǎng)葉片水蝕修復(fù)。唐世延、葉林等對(duì)超音速噴涂技術(shù)進(jìn)行了介紹，認(rèn)為這是一種很好的葉片水蝕修復(fù)、預(yù)防措施［10-11］；王純等對(duì)空心靜葉的除濕效果進(jìn)行了研究［12-13］，表明空心靜葉能有效預(yù)防末級(jí)葉片的水蝕。近期，國(guó)內(nèi)數(shù)臺(tái)亞臨界630 MW 亞臨界汽輪機(jī)組在檢修中均發(fā)現(xiàn)低壓缸出現(xiàn)嚴(yán)重的水蝕現(xiàn)象，因此，開展汽輪機(jī)低壓缸水蝕的監(jiān)測(cè)、評(píng)估，采取科學(xué)合理的預(yù)防措施，提高機(jī)組的安全可靠性并降低檢修成本，是亟待研究的課題。

本文介紹2臺(tái)某型630 MW汽輪機(jī)組低壓缸嚴(yán)重水蝕的原因、監(jiān)測(cè)及其預(yù)防，表明采取末級(jí)葉片噴涂、更換空心靜葉為主要措施，以優(yōu)化低壓缸的疏水系統(tǒng)為輔助措施，可大幅提高機(jī)組低壓缸抗水蝕的預(yù)防能力。

1 低壓缸系統(tǒng)

1.1 低壓轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

630 MW機(jī)組低壓轉(zhuǎn)子為雙分流結(jié)構(gòu)，通流部分為7 級(jí)。6 級(jí)、7 級(jí)葉片葉根采用斜直側(cè)裝式樅樹型，均為整圈自鎖葉片，具有良好的減振功能。低壓轉(zhuǎn)子末級(jí)葉片長(zhǎng)度為1 050 mm，每級(jí)共有64個(gè)葉片，其進(jìn)汽側(cè)上部背弧處銀焊鑲整條司太立硬質(zhì)合金片，以抗水蝕。若部分葉片存在水蝕、裂紋等故障，應(yīng)將整圈葉片拆下，視情況進(jìn)行修復(fù)或更換。

1.2 低加疏水系統(tǒng)

630 MW機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)采用傳統(tǒng)的“三高四低、一除氧”的結(jié)構(gòu)形式，低壓加熱器疏水采用逐級(jí)自流方式。在低負(fù)荷運(yùn)行中，低加疏水系統(tǒng)易出現(xiàn)疏水不暢現(xiàn)象，尤其8號(hào)低加至凝汽器部分。負(fù)荷大于50%，8 號(hào)低加疏水正常；負(fù)荷小于50%，低加疏水級(jí)間壓差較小，無法有效克服管道沿程阻力，導(dǎo)致水位升高，易出現(xiàn)水位波動(dòng)現(xiàn)象，低加水側(cè)切換至旁路運(yùn)行。

2 低壓缸水蝕

2.1 長(zhǎng)葉片水蝕

630 MW 機(jī)組在負(fù)荷小于50%時(shí)，末級(jí)1 050 mm長(zhǎng)葉片工作的蒸汽區(qū)濕度較大。負(fù)荷越低，蒸汽濕度越大，末級(jí)葉片越易出現(xiàn)水蝕現(xiàn)象。

水蝕是指當(dāng)高速流動(dòng)中的水滴和靜葉柵沉積脫離出來的水滴相互碰撞時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的撞擊力；對(duì)于本就承受較大離心力、蒸汽沖刷力的末級(jí)葉片，附加較大的撞擊力，葉片截面上的壓力可能會(huì)超過材料的屈服極限，葉片表面即產(chǎn)生塑性變形和表面硬化；葉片在不同幅值壓力反復(fù)作用下，容易出現(xiàn)機(jī)械疲勞，甚至疲勞微裂紋，而微裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展，形成具有鋸齒狀毛刺形貌特征的水蝕現(xiàn)象。水蝕嚴(yán)重時(shí)葉片會(huì)出現(xiàn)缺口，使汽輪機(jī)做功能力與效率下降，甚至可能導(dǎo)致汽輪機(jī)葉片斷裂的事故。葉片發(fā)生水蝕的區(qū)域通常為頂部進(jìn)汽邊和根部出汽邊。

1）葉頂水蝕。頂端進(jìn)汽邊的水蝕，一般在距離葉片頂部約為1/3葉片長(zhǎng)度內(nèi)。主要原因?yàn)椋赫羝谀┘?jí)葉片處膨脹為濕蒸汽，微水滴聚集成較大的水滴后，在氣動(dòng)力和離心力作用下對(duì)動(dòng)葉葉頂和進(jìn)汽邊形成的侵蝕。預(yù)防措施主要為末級(jí)葉片的氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、去濕裝置的優(yōu)化和葉片表面的硬化或涂層等。

2）葉根水蝕。根部出汽邊的水蝕，一般在距離葉片根部的徑向高度約為1/3～1/4葉片長(zhǎng)度內(nèi)。主要原因?yàn)榈拓?fù)荷下的末級(jí)葉片處的濕蒸汽回流所致。葉片出汽邊的濕度較大，且在小容積工況（小流量和高背壓）易發(fā)生。防范措施主要為末級(jí)葉片的氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，特別是末級(jí)葉片變工況性能及低壓噴水裝置優(yōu)化。

2.2 低壓缸水蝕原因分析

2.2.1 低負(fù)荷下排汽濕度大

機(jī)組負(fù)荷在40%～50%下運(yùn)行的時(shí)間逐年增加，再熱汽溫度下降，受真空度影響，低壓缸排汽壓力相應(yīng)降低，流經(jīng)低壓缸末幾級(jí)的蒸汽膨脹程度增加，導(dǎo)致低壓缸末幾級(jí)葉片濕度增大，加劇葉片水蝕程度。排汽濕度隨再熱蒸汽溫度、真空度的三維關(guān)系如圖1所示。

圖1 低壓缸排汽濕度和再熱汽溫度、真空度的關(guān)系

2.2.2 底部疏水能力不足

如果低壓缸底部疏水孔通流能力不足，會(huì)導(dǎo)致低壓隔板底部積水無法全部排除，加劇末級(jí)葉片水蝕。該型號(hào)630 MW 機(jī)組的低壓缸底部設(shè)計(jì)有3 個(gè)疏水孔，其中電端1 個(gè)，調(diào)端2 個(gè)，疏水孔徑約為20 mm。增加疏水孔的數(shù)目或直徑，可減輕末級(jí)葉片的水蝕現(xiàn)象。

2.2.3 低加疏水不暢

在機(jī)組深度調(diào)峰運(yùn)行期間，當(dāng)負(fù)荷小于300 MW 時(shí)，8 號(hào)低加與凝汽器級(jí)間壓差小于8 kPa，低加水側(cè)可能出現(xiàn)疏水堵塞、不暢。低加水側(cè)切換至旁路運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致低壓缸第五級(jí)、第六級(jí)抽汽流量減少，低壓轉(zhuǎn)子末級(jí)葉片蒸汽濕度增加。

通過對(duì)8號(hào)低壓疏水結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)疏水不暢的原因：由于低加正常疏水口與危急疏水口共用一個(gè)接口，加上管路布置中存在U 型、倒U型結(jié)構(gòu)，管道的沿程阻力增加，且容易積聚空氣，使疏水無法建立有效的虹吸。應(yīng)對(duì)低加疏水接口位置進(jìn)行優(yōu)化改造，一般采用降低疏水孔垂直高度的解決方案。

2.2.4 排汽導(dǎo)流環(huán)強(qiáng)度偏低

630 MW 機(jī)組低壓缸排汽導(dǎo)流環(huán)在低負(fù)荷下，流場(chǎng)較不穩(wěn)定［14-15］，末級(jí)葉片在凝結(jié)的水滴沖蝕下，導(dǎo)流環(huán)已出現(xiàn)溝槽甚至裂紋現(xiàn)象。相比于百萬(wàn)機(jī)組低壓缸排汽導(dǎo)流環(huán)設(shè)計(jì)厚度的58 mm，630 MW汽輪機(jī)排汽導(dǎo)流環(huán)設(shè)計(jì)厚度為12 mm，其設(shè)計(jì)厚度偏薄，抗沖刷能力裕度偏低。在水蝕及化學(xué)腐蝕下，容易出現(xiàn)溝槽，甚至穿孔現(xiàn)象。因此，應(yīng)對(duì)導(dǎo)流環(huán)的型線、厚度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)，對(duì)導(dǎo)流環(huán)進(jìn)行防水蝕工藝處理，提高其安全裕度，可避免排汽導(dǎo)流環(huán)的受損。

3 低壓缸水蝕故障分析

3.1 2號(hào)機(jī)組低壓缸振動(dòng)異常

2號(hào)機(jī)組在2020年9—10月運(yùn)行中，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷降低至380 MW時(shí)，低壓缸LPA 和LPB 的軸振出現(xiàn)爬升現(xiàn)象。即5—8號(hào)瓦出現(xiàn)了大幅爬升現(xiàn)象，5號(hào)、6號(hào)瓦軸振分別在24 μm～41 μm、35 μm～74 μm波動(dòng)，7 號(hào)、8 號(hào)瓦軸振分別在55 μm～150 μm、36 μm～98 μm波動(dòng)，相位波動(dòng)40°左右，頻譜均以工頻為主，數(shù)據(jù)見表1。

表1 9月5日5—8號(hào)瓦Y向軸振數(shù)據(jù)μm/μm∠°

低壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)爬升的原因?yàn)椋?/p>

1）低壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)變化以工頻分量為主，為漸變式爬升，且相位變化40°左右，為典型的動(dòng)靜碰磨故障。將機(jī)組真空度由-97 kPa 降低至-94.5 kPa，5—8 號(hào)軸振快速回落，進(jìn)一驗(yàn)證了低壓轉(zhuǎn)子發(fā)生了動(dòng)靜碰磨故障。

2）低壓轉(zhuǎn)子動(dòng)靜碰磨的原因?yàn)榈蛪焊讋偠鹊?、汽封間隙不均、軸封間隙不均。該型號(hào)600 MW機(jī)組正在改造，由于缸體偏弱，在冬季經(jīng)常出現(xiàn)因動(dòng)靜碰磨誘發(fā)的軸振爬升現(xiàn)象。對(duì)低壓外缸進(jìn)行加固后［16］，低壓轉(zhuǎn)子軸振爬升明顯減弱，可排除剛度低的因素。另外，該機(jī)組改造為630 MW后，運(yùn)行一年后才出現(xiàn)這種振動(dòng)爬升，也可排除汽封、軸封間隙不均誘發(fā)的動(dòng)靜碰磨。

3）當(dāng)機(jī)組在50%負(fù)荷以下運(yùn)行，若真空度較高，排汽濕度增大，特別是排汽濕度大于5%時(shí)，低壓軸封處因流動(dòng)的濕蒸汽而產(chǎn)生ECW（浸濕-腐蝕磨損）［17］，誘發(fā)軸封處動(dòng)靜碰磨現(xiàn)象。將機(jī)組真空度降低，排汽濕度隨之降低，低壓軸封處的ECW型磨損得到有效抑制。

4）該型機(jī)組末級(jí)采用1 050 mm 的長(zhǎng)葉片，易發(fā)生水蝕現(xiàn)象，特別是在排汽濕度較大的工況下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，末級(jí)葉片可能出現(xiàn)水蝕，應(yīng)當(dāng)高度關(guān)注。一般的檢查方法為吊開低壓外缸，檢修成本較高；而采用內(nèi)窺鏡掃描成像的方法，即孔窺的方式，可清晰再現(xiàn)末級(jí)、甚至次末級(jí)葉片的形貌，為葉片的狀態(tài)評(píng)估提供數(shù)據(jù)。

3.2 低壓缸水蝕狀況

在2020年11月的檢修中，檢查發(fā)現(xiàn)低壓導(dǎo)流環(huán)、末級(jí)葉片存在不同程度的水蝕現(xiàn)象。

3.2.1 導(dǎo)流環(huán)水蝕情況

低壓缸LPA導(dǎo)流環(huán)水蝕溝槽顯現(xiàn)，但未穿孔。低壓缸LPB調(diào)閥端排汽導(dǎo)流環(huán)有4段穿孔部位，穿孔單段最長(zhǎng)為800 mm，穿孔最大寬度15 mm，穿孔總長(zhǎng)約2 600 mm；電機(jī)端排汽導(dǎo)流環(huán)有5 段穿孔部位，單段最長(zhǎng)為600 mm，穿孔總長(zhǎng)約2 100 mm。排汽導(dǎo)流環(huán)固定正常，末級(jí)葉片四周間隙均勻，間隙為10.3 mm 左右。低壓缸LPA 和LPB 導(dǎo)流環(huán)水蝕情況見表2，LPB 電端導(dǎo)流環(huán)穿孔現(xiàn)象如圖2所示。

表2 低壓缸排汽導(dǎo)流環(huán)水蝕情況

圖2 低壓缸排汽導(dǎo)流環(huán)穿孔

3.2.2 基于孔窺的末級(jí)葉片水蝕檢查

利用內(nèi)窺鏡進(jìn)行孔窺檢查是水蝕檢查的一種常用方法，可避免由于揭缸帶來的維修成本上升。檢修人員由熱井進(jìn)入缸內(nèi)，采用內(nèi)窺鏡對(duì)低壓轉(zhuǎn)子末級(jí)葉片逐個(gè)進(jìn)行掃描，發(fā)現(xiàn)低壓缸LPA 和LPB 末級(jí)葉片的葉根、葉頂均存在不同程度的水蝕現(xiàn)象，如圖3所示。

圖3 內(nèi)窺鏡掃描的末級(jí)葉片

3.3 低壓缸水蝕的預(yù)防及評(píng)估

3.3.1 臨時(shí)措施

檢修中采取了以下臨時(shí)治理措施：

1）對(duì)LPA和LPB導(dǎo)流環(huán)進(jìn)行了強(qiáng)化補(bǔ)焊。

2）根據(jù)內(nèi)窺鏡掃描圖，發(fā)現(xiàn)低壓末級(jí)葉片的水蝕深度小于0.5 mm，為輕度水蝕［18］。同時(shí)，出現(xiàn)輕微水蝕后，水蝕位置存在水膜，水蝕的擴(kuò)展速度會(huì)放緩，經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)導(dǎo)致水蝕誘發(fā)的裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展，甚至出現(xiàn)自帶圍帶的部分掉落。盡管葉冠頂部水蝕裂紋的擴(kuò)展會(huì)引起葉冠脫落，導(dǎo)致整圈葉片的振動(dòng)增大，危及葉片安全，但由于葉冠脫落的概率較小，因此判斷機(jī)組可繼續(xù)安全運(yùn)行1個(gè)月左右，待后期安排停機(jī)處理。

3）葉片水蝕的處理措施為對(duì)葉片進(jìn)行熱噴涂或更換葉片，但當(dāng)時(shí)均未做好準(zhǔn)備。因工期要求，在LPB轉(zhuǎn)子7號(hào)瓦側(cè)輪轂上加重0.42 kg，啟動(dòng)后，低壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)均小于40 μm，安全運(yùn)行1 個(gè)多月后，在2021年1月初進(jìn)行停機(jī)處理。

3.3.2 揭缸檢查

2021 年1 月，在機(jī)組檢修中，對(duì)低壓缸LPA和LPB 進(jìn)行揭缸檢修，發(fā)現(xiàn)電端、調(diào)端第七級(jí)即末級(jí)部分的葉片均存在不同程度的水蝕現(xiàn)象，其中部分葉片的葉根處水蝕深度為0.2～0.3 mm；部分葉片的出汽邊葉頂與葉冠處存在長(zhǎng)度15～20 mm，寬度12 mm，深度12 mm 的缺口，如圖4、圖5所示。

圖4 低壓轉(zhuǎn)子第7級(jí)葉片葉根水蝕

圖5 低壓轉(zhuǎn)子第7級(jí)葉片葉冠水蝕

3.3.3 末級(jí)葉片噴涂處理

為了防止末級(jí)葉片水蝕的進(jìn)一步擴(kuò)展，采用更換葉片或熱噴涂作為主要措施。更換葉片需提前訂購(gòu)葉片，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高。而末級(jí)葉片噴涂是防水蝕的有效措施，具有成本低、工期短的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于水蝕葉片的治理中。因此，2021 年1 月，采用Jet-Kote?超音速噴涂保護(hù)技術(shù)對(duì)低壓缸LPA和LPB調(diào)端、電端末級(jí)葉片進(jìn)行噴涂，以提高葉片的防水蝕能力。

對(duì)低壓轉(zhuǎn)子末級(jí)葉片水蝕部位進(jìn)行噴涂保護(hù)處理，噴涂材料為JK135粉末，噴涂位置為葉頂水蝕面以下70 cm，寬度3 cm，厚度為0.20～0.30 mm。同時(shí)，將8號(hào)低加危急疏水孔位置從中部調(diào)整到底部，高度變化約1 m，可以降低管道阻力約10 kPa，大大減少了疏水管路的沿程阻力，提高疏水可靠性，如圖6所示。

圖6 8號(hào)低加危急疏水優(yōu)化處理

處理后，在不同工況下的運(yùn)行中，低壓缸LPA 和LPB 振動(dòng)較穩(wěn)定，相關(guān)數(shù)據(jù)見表3。改造后，機(jī)組運(yùn)行1 年多時(shí)間，運(yùn)行安全穩(wěn)定。另外，在今后的C 修中，計(jì)劃對(duì)次末、末級(jí)葉片進(jìn)行內(nèi)窺鏡觀測(cè)檢查。

表3 2號(hào)機(jī)組改造后機(jī)組相關(guān)參數(shù)

4 低壓缸水蝕的預(yù)防

4.1 3號(hào)機(jī)組低壓缸水蝕現(xiàn)象

在3 號(hào)機(jī)組檢修時(shí)，發(fā)現(xiàn)低壓缸存在水蝕現(xiàn)象，具體情況及分析如下。

4.1.1 導(dǎo)流環(huán)水蝕情況

低壓缸LPA和LPB排汽導(dǎo)流環(huán)整個(gè)圓周均有穿透性水蝕，最寬處2 cm。低壓缸LPB 電機(jī)端排汽導(dǎo)流環(huán)設(shè)計(jì)厚度為12 mm，穿孔總長(zhǎng)約3 200 mm，有4 段穿孔部位，穿孔單段最長(zhǎng)為800 mm，最大寬度20 mm，深度12 mm。

4.1.2 末級(jí)葉片水蝕情況

低壓缸LPA和LPB的轉(zhuǎn)子末級(jí)葉片進(jìn)、出汽側(cè)均有水蝕現(xiàn)象。低壓缸LPA 轉(zhuǎn)子葉片葉頂處水蝕稍輕，水蝕長(zhǎng)度12～15 mm，寬度8 mm，存在穿孔現(xiàn)象；低壓缸LPB 轉(zhuǎn)子葉片葉頂處水蝕長(zhǎng)度15～22 mm，寬度15 mm。

4.2 低壓轉(zhuǎn)子末級(jí)葉片水蝕預(yù)防措施

4.2.1 末級(jí)葉片水蝕部位噴涂保護(hù)

對(duì)低壓轉(zhuǎn)子末級(jí)動(dòng)葉水蝕部位進(jìn)行噴涂保護(hù)處理，噴涂材料為JK135 粉末，噴涂位置為葉頂水蝕面以下70 cm，葉根水蝕面往葉頂方向35 cm，寬度3 cm，厚度為0.20～0.30 mm，如圖7、圖8所示。

圖7 低壓轉(zhuǎn)子末級(jí)上半部噴涂

圖8 低壓轉(zhuǎn)子末級(jí)下半部噴涂

4.2.2 空心靜葉的改裝

低壓缸末級(jí)隔板改為空心靜葉后，排汽導(dǎo)流環(huán)與空心靜葉隔板修改結(jié)構(gòu)形成一個(gè)抽濕通道，用以將壓力降低為凝汽器真空壓力，確保凝結(jié)匯集的水在內(nèi)外壓差的作用下自動(dòng)向外排出。為了在空心靜葉內(nèi)部建立負(fù)壓，需要將其與凝汽器真空相通，在靜葉結(jié)構(gòu)上進(jìn)行以下改造：

1）調(diào)整排汽導(dǎo)流環(huán)與空心靜葉配合的結(jié)構(gòu)，在空心靜葉與排汽導(dǎo)流環(huán)之間形成一個(gè)腔室。

2）在排汽導(dǎo)流環(huán)垂直端面上整圈開孔，確保導(dǎo)流環(huán)垂直端面兩側(cè)壓力相通。

3）將排汽導(dǎo)流環(huán)的厚度提高至16 mm，以提高其抗水蝕的安全裕度。

低壓缸末級(jí)隔板改為空心靜葉，末級(jí)葉片進(jìn)汽中的水滴通過空心靜葉直接流入凝汽器，大幅降低蒸汽濕度。改造后，一方面可增加低壓缸疏水能力；另一方面可改變低壓缸末級(jí)隔板結(jié)構(gòu)，提高末級(jí)葉片防水蝕能力，如圖9所示。

圖9 空心靜葉及導(dǎo)流環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖

4.2.3 低壓缸底部增加疏水孔

在低壓內(nèi)缸底部疏水孔附近50 mm 距離位置各增加2 個(gè)直徑為20 mm 的疏水孔。原有低壓缸底部疏水孔增加至3個(gè)后，低壓缸疏水性能顯著加強(qiáng)，如圖10所示。

圖10 低壓缸底部增加疏水孔

4.2.4 8號(hào)低加疏水優(yōu)化改造

對(duì)8A 和8B 低加危急疏水進(jìn)行優(yōu)化改造，即將8A 和8B 低加危急疏水接口由加熱器中部移位至加熱器底部，高度降低1 m。

改造完成后，8號(hào)低加水位維持穩(wěn)定，在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，低加水側(cè)不需要切換至旁路運(yùn)行，提高了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

4.3 處理效果

3號(hào)機(jī)組低壓缸采取了低壓轉(zhuǎn)子末級(jí)葉片水蝕區(qū)域噴涂防護(hù)、末級(jí)靜葉更換為空心靜葉、更換排汽導(dǎo)流環(huán)、增加低壓內(nèi)缸疏水孔等措施后，最大程度減輕或消除了低負(fù)荷工況下汽輪機(jī)末級(jí)葉片和排汽導(dǎo)流環(huán)的水蝕。改造后，機(jī)組運(yùn)行8個(gè)月中，低壓缸LPA和LPB振動(dòng)均較穩(wěn)定，相關(guān)數(shù)據(jù)見表4。另外，計(jì)劃在C修中，對(duì)次末、末級(jí)葉片進(jìn)行內(nèi)窺鏡觀測(cè)檢查。

表4 3號(hào)機(jī)組改造后機(jī)組相關(guān)參數(shù)

5 結(jié)語(yǔ)

某型630 MW亞臨界機(jī)組在深度調(diào)峰運(yùn)行中，汽輪機(jī)低壓缸存在一定程度的水蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致末級(jí)葉冠出現(xiàn)裂紋、低壓缸排氣導(dǎo)流環(huán)穿孔的故障。在檢修中，對(duì)低壓排氣導(dǎo)流環(huán)、低壓末級(jí)葉片表面進(jìn)行狀態(tài)檢查，及時(shí)、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)了低壓缸的水蝕故障，進(jìn)行適當(dāng)評(píng)估后合理安排了檢修。采用末級(jí)葉片噴涂、末級(jí)靜葉更換為空心靜葉、低壓疏水系統(tǒng)優(yōu)化等防治措施，可有效提升低壓缸水蝕預(yù)防性能，提高該型機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性。

汽輪機(jī)組低壓缸的水蝕是一種緩慢發(fā)展的故障。雖然在630 MW 機(jī)組低壓缸水蝕綜合預(yù)防方面取得了一定的經(jīng)驗(yàn)，但還應(yīng)對(duì)采取綜合性抗水蝕技改的機(jī)組進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，積累數(shù)據(jù)，及時(shí)掌握低壓缸的水蝕情況，觀察長(zhǎng)周期運(yùn)行后抗水蝕的效果，不斷完善低壓缸抗水蝕技術(shù)。