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(4)轴瓦结构型式的不同,对问题机组的损害程度也不同
水泥余热电站的汽轮机组,一般采用低参数单缸直联式汽轮机带动发电机,四个轴瓦结构。2号和3号轴瓦的结构型式,又分为落地式轴瓦和非落地式轴瓦。通过数次分别对问题机组的检查和处理发现,两种不同结构型式的轴瓦,振动值的增大虽然接近,但对机组损害程度是不相同的。
通过数次的机组检修消缺,发现汽缸内部通流部分发生动静摩擦并造成汽封等部件损坏的,一般都出现在2号和3号轴瓦(落地式结构)的机组。
分析认为,由于2号和3号轴瓦为落地式结构,位于独立的轴承座内,即汽轮机转子前后端支点全部支承在基础上,处于固定位置,即转子不跟随汽缸的位移而位移,所以当机组出现因汽缸位移等原因导致振动值增大时,汽缸的位移会与固定位置的转子出现相对位置的改变,即在汽缸内部的动静部件处,局部间隙增大,或局部缩小至部件的部分接触,即发生动静摩擦。该结构出现问题的机组振动值增大至接近0.07mm时,停机揭缸检查,通流部分已发生较为严重的摩擦现象。
2号和3号轴瓦为非落地式结构的机组,汽轮机转子的后端支承在后汽缸上,即转子后端跟随后汽缸的位移而位移。汽轮机转子的前端虽然也同处于固定位置,但由于余热机组的汽缸位移,大多数为循环水管道下沉等造成的后汽缸位移,主蒸汽管道热应力造成前汽缸位移的事件较少,所以一般不会发生前汽缸单独的位移,导致汽缸内部通流间隙处的动静摩擦。如图1所述,对出现问题的该结构机组,经揭缸检查确认,尽管其振动值增大接近0.06mm,连续几个月维持运行,通流部分并没有发现动静部件摩擦现象,说明分析是正确的。
2号和3号轴瓦为非落地式结构的机组,振动值增大的典型表现是3号瓦振动值增大的速度比其它轴瓦要快。这是因为,该结构的机组,3号瓦是薄弱处,即反映在3号瓦的振动值最敏感。2号和3号轴瓦为非落地式结构的机组另一特点是,2号和3号轴瓦跟随后汽缸的位移而位移,直接导致汽轮机和发电机转子的中心发生变化。对该结构机组,在汽轮机中心检查时发现,联轴器一般会出现转子下沉导致的下张口,机组运行时即导致振动值的增大。
3.2问题的处理
3.2.1循环水管道下沉造成汽缸位移的处理
由以上分析,对2号和3号轴瓦为落地式结构的机组,应安排尽快停机处理循环水管道的下沉。如果是不规则周期和不规则振幅增大的振动方式,说明已经出现汽缸内通流部分的动静部件摩擦,应立即停机和揭汽缸处理。
对2号和3号轴瓦为非落地式结构的机组,如确认只是循环水管道下沉的原因,则可先消除管道下沉的应力,然后维持机组运行,同时应注意监测振动值变化趋势,待机组随水泥生产线检修时再停机处理。
如图1所述,投运约6个月的某余热机组,当时对循环水管道出现下沉的处理方式是,割开伸缩蝶阀附近的四根垂直管道,每根管道焊接加长管。加长管段长度约为150mm,说明这也是管道下沉的高度。处理后机组又连续运行约一年,振动值增大较慢。然后随水泥生产线共同检修,进行揭缸处理。主要处理内容有:
(1)割开连接后汽缸与凝汽器的喉部排汽短节,凿开后汽缸两侧导板基础。
(2)割开四根垂直的循环水管。
(3)调整凝汽器弹簧。
(4)调整后汽缸两侧导板的垫铁,消除导板间隙,必要时刮研处理。同时调整汽缸水平和前汽缸猫爪横销的间隙。调整后汽缸两侧导板的间隙时,同时应注意保证前轴承座与台板的滑动面之间不能出现间隙。
3.2.2主蒸汽管道膨胀异常的处理
(1)割开错口严重的法兰端面下的弯头。
(2)调整弹簧支吊架。
4几点想法和体会
(1)循环水管道的安装,应考虑防止管道下沉的影响,一定要有防止管道沉降的措施。应重申管道敷设前,把管沟地面用三合土夯实,如遇较差的湿陷性土质,管道必须设置支座。
(2)出现问题的机组,既要调整后汽缸两侧导板的间隙,还要保证前轴承座与台板滑动面不能出现间隙。实际是在恢复机组安装时的汽缸水平状态。处理方式比新装机组的汽缸水平找正还要复杂,因此有必要在机组安装时对循环水管道的安装质量给予足够的重视。
(3)主蒸汽管道的设计,应充分考虑热膨胀的需要。直管段和支吊架布置的不合理,热压弯头过少,都是热膨胀的影响因素。
(4)主蒸汽管道的安装,应严格执行规范,管道安装时,不允许强行拉动管道对接焊口。
5结语
经过对出现振动的部分机组的循环水管道,主蒸汽管道和汽缸结合面间隙的处理和消缺,此后机组的运行实践证明,上述处理方式,对消除振动值是有效的。
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