引言

汽輪機是火力發(fā)電廠發(fā)電流程的核心設(shè)備,其熱耗高低是機組節(jié)能降耗的重要突破口。但在設(shè)備實際運行過程中,汽輪機部套結(jié)合面、汽封間隙、通流部分等各環(huán)節(jié)均受設(shè)備原始結(jié)構(gòu)、檢修工藝、汽水品質(zhì)及運行操作影響,會造成熱耗升高,同時其性能需要大修時揭缸檢修才能得到恢復(fù),因檢修周期長、工序復(fù)雜、細節(jié)要求高,一次揭缸檢修的成敗直接決定該機組一個大修周期的熱耗水平。

本文以某廠300MM機組高中壓缸熱耗高揭缸檢修為例,詳細分析了該汽輪機高中壓缸熱耗偏高的原因及處理方法,并就機組揭缸檢修總結(jié)了相應(yīng)注意要點,對以后的相關(guān)檢修工作有一定的借鑒作用。

1造成汽輪機熱耗升高的原因分析

某廠300MM機組汽輪機系東方汽輪機廠生產(chǎn),為N300-46.7/537/537-w型亞臨界、一次中間再熱、兩缸、兩排汽凝汽式汽輪機,高中壓缸采用合缸結(jié)構(gòu),其高壓部分設(shè)計為雙層缸,低壓缸為對稱分流式雙層缸。該汽輪機修前存在高中壓缸效率低、抽汽段超溫、高中壓外缸中分面漏汽、機組熱耗高等問題,修前熱耗高于設(shè)計值247kJ/kMh。在機組大修過程中,技術(shù)人員對熱耗偏高的問題事前精心策劃、過程細致查找、修后精細評估和總結(jié),對以下造成熱耗升高的情況進行了分析:

1.1部套中分面漏汽

在高中壓缸解體后,技術(shù)人員通過對高中壓外缸、高壓內(nèi)缸、噴嘴室、各隔板套及隔板、兩端軸封體中分面進行檢查,發(fā)現(xiàn)高中壓外缸、高壓內(nèi)缸、中壓軸封體等結(jié)合面有汽流沖蝕的痕跡,并且外缸中分面漏汽螺母均出現(xiàn)高溫發(fā)藍等現(xiàn)象,漏汽問題較明顯。

1.2汽封間隙超標

在高中壓缸上半解體完成后,技術(shù)人員在半缸狀態(tài)下的修前通流間隙進行仔細測量,發(fā)現(xiàn)葉頂汽封、少量端汽封等位置間隙超標:在汽缸解體完成后,通過對高中壓缸逐圈、逐塊汽封的情況進行檢查,發(fā)現(xiàn)隔板及過橋多圈布萊登汽封無磨損痕跡,但結(jié)合該機組修前熱耗水平不佳的情況分析,前次檢修汽封間隙偏大,造成一定的熱耗損失。

1.3部分易出現(xiàn)的外漏點

在汽缸解體的同時,施工人員對上下缸進汽管法蘭、內(nèi)缸疏水法蘭、缸內(nèi)熱工線穿缸法蘭等位置逐個排查,發(fā)現(xiàn)內(nèi)缸疏水穿外下缸法蘭和一個下缸缸溫測點法蘭及螺栓有漏汽痕跡。

1.4通流部分積垢

在缸內(nèi)部套全部解體后,技術(shù)人員檢查發(fā)現(xiàn)高中壓轉(zhuǎn)子、各隔板等通流部分有一定程度的結(jié)垢現(xiàn)象,它表明其蒸汽所攜帶的鹽分在氣體做功過程中,隨著蒸汽壓力、溫度的下降會逐漸析出,沉積在各通流部分。它增大了蒸汽在靜、動葉片中的流動損失,減少了通流面積,降低了機組效率。

2影響汽機熱耗的缺陷及處理方法

工程技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)上述問題后,結(jié)合現(xiàn)場實際情況細致分析,通過揭缸后部套清理、部套找正、汽封間隙調(diào)整、扣缸等環(huán)節(jié)的努力,將存在的問題在以下方面予以解決:

2.1部套中分面漏汽

(1)外缸中分面修復(fù)。

結(jié)合其他電廠的調(diào)研事實,該機型普遍存在高中壓外缸偏斜的情況。在此次檢修中,由檢修人員對高中壓外上缸進行修復(fù)并以此為基準面對下缸補焊研磨,最后達到空缸間隙0.4mm不入、緊4/3螺栓0.05mm不入、中分面紅丹接觸70%以上的效果。

(2)螺栓收緊。

在扣缸裝復(fù)環(huán)節(jié),施工人員對各部套的螺栓用液壓扳手按力矩進行均勻冷緊,并嚴格控制熱緊弧長執(zhí)行熱緊工作,對冷緊力矩、熱緊弧長、收緊順序等嚴格驗收。

(3)汽缸部套螺栓頂缸。

在解體后的檢查階段,技術(shù)人員通過細致檢查發(fā)現(xiàn)外上缸個別位置有頂起的印記,檢查確認為高壓內(nèi)缸中分面螺栓螺母旋轉(zhuǎn)角度不夠?qū)е侣菽噶轿恢门c上缸頂起,在外缸中分面收緊時拉出的印記,也間接造成外缸的中分面漏汽。在本次回裝過程中,在全實缸試扣時在六方位置涂抹紅丹印接觸,以此判斷合適的旋轉(zhuǎn)角度。

(4)軸封體等部套未真正緊入。

在修前半缸狀態(tài)檢查隔板、軸封體中分面檢修時,發(fā)現(xiàn)中壓軸封內(nèi)側(cè)0.3mm塞尺貫穿,清理研磨階段對上下軸封體進行對研,在歷次實缸及扣缸階段時特別注意該位置的驗收。

(5)軸封體立面貼合不到位。

受該機型的影響,高中壓端汽封在立面無拉緊螺栓,靠汽流推力自密封。為確保密封效果,本次施工人員將軸封體立面與外缸立面槽道密封面?zhèn)茸骷t丹接觸檢查,對接觸不到的位置進行修磨,使立面的兩個密封面貼合。

2.2汽封間隙超標

(1)調(diào)節(jié)級汽封變形。

將高壓內(nèi)缸吊出后,檢查調(diào)節(jié)級第一、二、三圈汽封體,發(fā)現(xiàn)汽封受熱變形導(dǎo)致無法維持一圈整圓,汽封體與內(nèi)缸槽道也無法形成密封,造成熱耗損失。此次對該位置三圈汽封進行更換。

(2)部分汽封未接觸。

對修前檢查的過橋汽封、隔板汽封布萊登汽封疑似間隙過大的問題,在汽封間隙調(diào)整階段嚴格安裝工藝彈簧,并特別注意調(diào)整時布萊登汽封的間隙情況。每一遍汽封間隙調(diào)整時,均特別關(guān)注膠布厚度、貼膠布搭接的要求、汽封圈中部位置、布萊登彈簧鑒定檢驗等。要求檢修人員對每次全實缸第一時間在汽封圈上檢查厚度并作書面記錄,并隨后逐圈在大背板上標明貼好膠布情況再核對,防止膠布不粘造成調(diào)整誤判。

(3)部套缸位不正。

在缸內(nèi)部套調(diào)整階段,施工人員檢查各隔板套、隔板的變形情況,逐塊打表予以撬動,并視缸位不正缺陷情況進行紅丹檢查及補焊研磨,并在實缸、扣缸等階段抽查部套左右偏差,防止缸位不正造成汽封間隙不真實。

2.3汽缸連接位置外漏

(1)汽缸底部內(nèi)缸疏水、熱工套管等穿缸位置密封不夠。

在揭缸階段,施工人員對上下缸穿缸位置的法蘭周圍保溫進行拆除,有效檢查漏汽位置。解體后,拆下各穿缸法蘭,隨后將密封面進行研磨并做紅丹檢驗,通過一系列細致的工作才能讓這些往往容易被忽視的地方得到保證。

(2)軸封體等位置有細小砂眼。

在解體后的全面檢查階段,還發(fā)現(xiàn)在軸封體外側(cè)存在漏汽的痕跡,在全面檢查后點焊進行處理。

3檢修前后效果比較

3.1修前熱耗數(shù)據(jù)

本次揭缸檢修前,270Mw工況下試驗熱耗8355.44kI/kwh,參數(shù)修正后熱耗率8199.23kI/kwh:220Mw工況下試驗熱耗8487.11kI/kwh,參數(shù)修正后熱耗率為8285.63kI/kwh:

150Mw工況下試驗熱耗為8712.12kI/kwh,參數(shù)修正后熱耗率為8571.41kI/kwh。270Mw工況下,高壓缸效率81.33%,比設(shè)計值低3.84%:中壓缸效率91.13%,比設(shè)計值低0.78%。

3.2修后熱耗數(shù)據(jù)

通過高中壓缸揭缸檢修,處理好高中壓外缸、缸內(nèi)各部套中分面以及重新調(diào)整通流間隙后,機組熱耗數(shù)據(jù)有了較明顯的改善,300Mw、225Mw、150Mw負荷下修正后熱耗數(shù)據(jù)分別為8134kI/kwh、8236kI/kwh、8514kI/kwh,高壓缸效率為82.07%,中壓缸效率為91.26%,一段抽汽、三段抽汽溫度較修前分別下降5℃、48℃,本次揭缸檢修基本達到了效果。

4結(jié)語

對各火電廠而言,汽輪機節(jié)能降耗是一項持續(xù)而重要的工作:而對汽機專業(yè)來講,汽輪機的揭缸檢修,是專業(yè)內(nèi)前期策劃時間長、工藝要求高、過程銜接緊的一項核心工作?？梢哉f,每次成功的揭缸檢修對施工管理和技術(shù)管理而言都是一次艱辛的考驗。本文通過對某廠300Mw機組揭缸檢修在降耗方面出現(xiàn)各種問題的分析和處理,為后續(xù)汽輪機檢修工作提供了些許經(jīng)驗參考和方法借鑒。