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1、概述
平圩发电有限责任公司一期两台机组为哈尔滨汽轮机厂生产的N630-16.7/537/537汽轮机,分别配置了两台东方汽轮机厂生产的型号为EMM32A3FP的纯凝汽冲动式给水泵汽轮机(以下简称“小机”)。四台小机分别于89年7月、92年1月投入运行,服役均已超过20年,为一期发电出力作用显著。近几年来,由于小机的安全性,经济性逐步降低,公司决定先后对4台小机进行技术改造,本文对率先改造的B列小机进行技术分析。
2、改造前存在的问题
2.1安全可靠性差
2.1.1联轴器磨损
2009年2月23日,机组开展计划性检修,负责人在拆卸联轴器齿套后发现内外齿磨损严重,联轴器键槽咬死。于是,工作组被迫采取动火作业,破坏性的拆装联轴器,并更换备件。
2.1.2叶片断裂
2009年12月15日,#2机组负荷550MW,B列小机突然跳闸,12月16日工作人员从排汽管人孔进入后,检查发现2B小机末级叶片C7尾部断裂,相邻C6叶片尾部发生扭曲变形。开缸后,对叶片、拉筋进行全面超声波检测以及金属着色探伤,发现有4根拉筋产生裂纹,其中有1根完全断裂。
末级叶片C7断裂并击伤相邻C6叶片
2.1.3拉筋开裂
安装在末级动叶片上的拉筋是用来将叶片连接成叶片组,主要作用是增加叶片的刚性以改善其振动特性,其次还可以调整叶片频率,防止共振,减小叶片的振幅,提高叶片的振动安全性。小机末级动叶片上的拉筋多次出现裂纹,从而增加末叶断裂的风险。
末级动叶片上的拉筋出现断裂
2.1.4轴封漏气导致的油中带水、油质乳化
小机的低压油系统为独立的卧式油箱设计,提供轴承润滑用油、一次安全油、以及远方脱扣与复位用油,油品质量属于重要的汽轮机监督范围。一直以来,小机的油中带水问题,始终没有得到有效、彻底的根治,其间曾多次利用大小修机会对汽轴封间隙、轴封管道进行检查、调整处理,均未能达到满意的效果。改造前,仍然经常出现润滑油含水量超标的现象,严重时曾造成油质乳化,轴瓦温度升高,轴瓦振动增大,从而引起跳泵的事故。虽然两台机组的小机润滑油系统分别加装了一台在线油质过滤装置可以提供一定的保障,但是,对于机组长周期运行来说,其中风险依然存在。
2.1.5小机#1、#2轴承的轴振、轴承座振动偏大,时常有超标报警现象
2.2经济性差
根据2012年底东汽设计研究所提供的设计参数对比:新设计的小机效率较早期小机的效率高出3.3%,再加上隔板汽封和叶顶汽封老化造成的漏汽损失2%左右,整体小汽机改造后的效率提高预计大于5%。
3、改造后的情况
3.1叶片及拉筋
技改后的转子末叶采用了最新设计的自带冠式动叶片,这种叶片在顶部无论是切向或轴向都存在弹性支撑,并且由于转子高速旋转时相邻的冠头部位相互挤压从而为整圈末级叶片提供了较大刚度。前四级叶片的叶顶处也均采用了这种形式,与早期机组的铆接围带相比,极大的提高安全性的同时,也减少了叶顶部位的漏气,提高了汽缸的相对内相率。拉筋在改造后的转子中被全部取消,所以不存在拉筋断裂的风险。
改造后转子末叶结构
3.2轴封漏气以及油质问题
改造后的轴封重新设计了间隙值,采用了0.21~0.32mm的最新标准,与改造前相比有所降低,轴封管道重新布置并进行焊接。改造后,轴封处无明显漏气现象,润滑油油质可以长期保持稳定。
3.3轴承振动及温度
技改转子在出厂前进行了高速动平衡,前后轴承间隙、紧力均按照设计值进行了安装。改造后机组运行期间,轴振低于0.05mm,轴承温度保持在85℃附近,各项参数保持在较好水平。
4、结语
#2B小机经过了此次改造,整体效率有了较大的提升,改造前存在的隐患也基本全部消除,达到了技术改造的总体目标,也为后续三台小机的改造提供了范本。
(作者单位:平圩发电有限责任公司)
平圩发电有限责任公司一期两台机组为哈尔滨汽轮机厂生产的N630-16.7/537/537汽轮机,分别配置了两台东方汽轮机厂生产的型号为EMM32A3FP的纯凝汽冲动式给水泵汽轮机(以下简称“小机”)。四台小机分别于89年7月、92年1月投入运行,服役均已超过20年,为一期发电出力作用显著。近几年来,由于小机的安全性,经济性逐步降低,公司决定先后对4台小机进行技术改造,本文对率先改造的B列小机进行技术分析。
2、改造前存在的问题
2.1安全可靠性差
2.1.1联轴器磨损
2009年2月23日,机组开展计划性检修,负责人在拆卸联轴器齿套后发现内外齿磨损严重,联轴器键槽咬死。于是,工作组被迫采取动火作业,破坏性的拆装联轴器,并更换备件。
2.1.2叶片断裂
2009年12月15日,#2机组负荷550MW,B列小机突然跳闸,12月16日工作人员从排汽管人孔进入后,检查发现2B小机末级叶片C7尾部断裂,相邻C6叶片尾部发生扭曲变形。开缸后,对叶片、拉筋进行全面超声波检测以及金属着色探伤,发现有4根拉筋产生裂纹,其中有1根完全断裂。
末级叶片C7断裂并击伤相邻C6叶片
2.1.3拉筋开裂
安装在末级动叶片上的拉筋是用来将叶片连接成叶片组,主要作用是增加叶片的刚性以改善其振动特性,其次还可以调整叶片频率,防止共振,减小叶片的振幅,提高叶片的振动安全性。小机末级动叶片上的拉筋多次出现裂纹,从而增加末叶断裂的风险。
末级动叶片上的拉筋出现断裂
2.1.4轴封漏气导致的油中带水、油质乳化
小机的低压油系统为独立的卧式油箱设计,提供轴承润滑用油、一次安全油、以及远方脱扣与复位用油,油品质量属于重要的汽轮机监督范围。一直以来,小机的油中带水问题,始终没有得到有效、彻底的根治,其间曾多次利用大小修机会对汽轴封间隙、轴封管道进行检查、调整处理,均未能达到满意的效果。改造前,仍然经常出现润滑油含水量超标的现象,严重时曾造成油质乳化,轴瓦温度升高,轴瓦振动增大,从而引起跳泵的事故。虽然两台机组的小机润滑油系统分别加装了一台在线油质过滤装置可以提供一定的保障,但是,对于机组长周期运行来说,其中风险依然存在。
2.1.5小机#1、#2轴承的轴振、轴承座振动偏大,时常有超标报警现象
2.2经济性差
根据2012年底东汽设计研究所提供的设计参数对比:新设计的小机效率较早期小机的效率高出3.3%,再加上隔板汽封和叶顶汽封老化造成的漏汽损失2%左右,整体小汽机改造后的效率提高预计大于5%。
3、改造后的情况
3.1叶片及拉筋
技改后的转子末叶采用了最新设计的自带冠式动叶片,这种叶片在顶部无论是切向或轴向都存在弹性支撑,并且由于转子高速旋转时相邻的冠头部位相互挤压从而为整圈末级叶片提供了较大刚度。前四级叶片的叶顶处也均采用了这种形式,与早期机组的铆接围带相比,极大的提高安全性的同时,也减少了叶顶部位的漏气,提高了汽缸的相对内相率。拉筋在改造后的转子中被全部取消,所以不存在拉筋断裂的风险。
改造后转子末叶结构
3.2轴封漏气以及油质问题
改造后的轴封重新设计了间隙值,采用了0.21~0.32mm的最新标准,与改造前相比有所降低,轴封管道重新布置并进行焊接。改造后,轴封处无明显漏气现象,润滑油油质可以长期保持稳定。
3.3轴承振动及温度
技改转子在出厂前进行了高速动平衡,前后轴承间隙、紧力均按照设计值进行了安装。改造后机组运行期间,轴振低于0.05mm,轴承温度保持在85℃附近,各项参数保持在较好水平。
4、结语
#2B小机经过了此次改造,整体效率有了较大的提升,改造前存在的隐患也基本全部消除,达到了技术改造的总体目标,也为后续三台小机的改造提供了范本。
(作者单位:平圩发电有限责任公司)