B3-3.43/0.981汽轮机进汽量小原因分析

韦 华

一、前言

B3-3.43 0.981汽轮机组，属于中压背压式汽轮机，功率3000kW，新蒸汽压力3.43MPa，温度425～445℃，排汽压力0.981MPa，青岛捷能汽轮机厂生产。2010年以来，汽轮机持续出现进汽量小、效率低且推力瓦温度高达80℃的问题。2010年9月，对汽轮机组进行开盖检修并排除故障后，汽轮机进汽量恢复正常，达到满负荷运行，推力瓦温度下降到40℃，至今运行良好。

二、故障原因分析

1.进汽量小原因分析

蒸汽品质出现问题，造成流通部分积垢。由于喷嘴、叶片表面积垢而变得粗糙，使汽流的摩擦损失加大，效率下降。汽流通流面积减小，使汽轮机功率减少。油动机行程或同步器行程不够，造成进汽量小。调速汽门的门芯脱落。根据以往检修经验，最有可能的是群阀上的阀杆螺母磨损，造成阀行程增大，进汽量小。叶轮变形，效率降低。叶轮有轻微的变形是该汽轮机一直存在的问题。轴封漏汽损失增大，效率降低。

2.推力轴承温度过高原因分析

动叶通道结垢，蒸汽通流面积减小，叶轮前后压力差加大，引起轴向推力增加，造成推力瓦温度升高。隔板轴封间隙增大，漏汽增多，使叶轮前后压力差加大。隔板结合面间隙过大，漏汽增多。油路系统问题。如润滑油油质不好，有杂质及带水，油膜形成出现问题；推力瓦温度升高，带动油温过高，加速油的氧化和分解。

三、检修方案

拆除化妆板和机体保温层，拆除附属管线。断开汽室进汽管线，拆除汽室盖，吊出汽室群阀杆。测量并调整各阀行程。检查更换阀杆密封圈。拆除机头，检查调节系统，拆除盘车装置。测量汽轮机和发电机转子的中心（找正数据测量）。拆除轴瓦上盖，并测量各瓦背紧力和顶间隙。测量汽轮机转子的扬度，喷油盘间隙。拆机体大盖。检查大盖结合面，检查内部隔板、叶轮。测量各部件轴向跳动和径向跳动，测量隔板过流间隙、气封间隙及洼窝间隙。吊转子，起吊隔板。安装时按相反顺序，并测量各项数据，符合检修规程要求，更换相关配件。

四、问题及处理

1.本体检修

拆开汽机大盖后，发现汽轮机动、静叶片结垢严重，除白色积垢外还有深色的积垢，根据化验结果，主要成分为钠盐，还有部分铁氧化物。将转子起吊后送专业机构进行除垢，因隔板无法取出，先设计出专用顶拉工具，同时用大锤振动，接着又采用输液方法，用四个输液瓶同时从隔板两边滴入柴油，最后用高压水枪冲洗。多种方法齐下，将隔板结垢全部清除。

从低压端到高压端依次为 1#、2#、3#、4#轴承。对 1#、2#瓦进行修复，其中1#瓦上瓦口磨去0.05mm，上瓦枕瓦口磨去0.12mm，2#瓦上瓦口磨去0.05mm。

2.测量并调整各部间隙

瓦背紧力和顶间隙（表1）。推力盘、喷油嘴间隙。推力盘间隙0.3mm，标准值0.3～0.4mm。喷油嘴间隙0.42mm，标准值0.4～0.5mm。各气封间隙，高压端气封 0.15mm，标准值0.15～0.2mm。低压端气封0.15mm，标准值0.15～0.2mm。隔板气封0.25mm，标准值 0.25～0.3mm。

表1 瓦背紧力和顶间隙 mm

汽轮机和发电机转子的中心找正。找正位置编号见图1，最后找正数据见表2。标准要求圆周和径向偏差在0.04mm以内。

更换隔板气封11组，前、后气封各两组，并对旧气封进行改进。旧汽封的间隙调节需通过锉削气封底部进行，不仅对气封易造成破坏，且很难保证配合间隙。因此对气封进行改进，在全部10圈80块气封齿的底部切割出8块活动调整块，并在调整块中心部位钻孔攻丝。对调整块研磨，配用80个M6不锈钢紧固螺栓，0.5mm厚度的不锈钢调整垫片80块。将调节垫片固定在气封底部，通过调整调节垫片，达到气封的径向尺寸间隙，气封间隙调节效率和可靠性提高。

3.调节系统检修

拆除气室盖，吊出气室群阀。1号阀阀杆螺母磨损严重，更换。测量各阀行程，1号阀行程增大10mm，其余各阀的行程均在标准范围内。各阀行程见表3。

表2 找正数据 mm

表3 各阀行程 mm

自动主汽门全面解体后，发现主汽阀芯、阀座、进汽筒形蒸汽滤网结垢，主汽门操纵座的活塞杆与套筒间隙增大，阻汽片套筒与门杆的配合间隙大，5号滑阀卡涩，油里带水。实施相关治理措施。

更换蒸汽进汽筒形滤网，清除主汽阀阀座表面的结垢，检查阀座表面应无裂纹及氧化层剥落等缺陷，用油石去除表面的毛刺，用红丹粉检查门碟与门座接触情况，接触面应全周均匀接触，必要时应研磨或更换备件。

用煤油浸泡预启阀，拆卸预启阀与主阀，清除预启阀芯与主阀的蒸汽结垢，检查测量预启阀导向行程。将主阀竖在地面上，门杆不受附加作用力，测量出门杆顶部到基准面得距离。然后，将门杆向上拉足，在测量门杆顶部到基准面的距离，二值之差即为预启阀行程，并反复测量数次，以保证测量值的准确性（标准为22mm）。门杆空行程并符合要求，完全轻松自如，没有卡涩现象。

清理门杆上的结垢，测量检查上下门杆应光滑无咬毛现象，表面氧化层用0号砂纸打磨光滑。检查门杆弯曲度，弯曲度≤0.06mm，阻汽片间隙0.30～0.40mm。更换阻汽片，外圈与壳体配合间隙0.1～0.15mm，上下螺栓，气封圈内圈与门杆间隙0.3～0.5mm，组装后应有1～1.5mm的膨胀间隙。试组装，来回推拉门杆，检查门杆是否有卡涩现象。

自动主汽门操纵座的检修，各零件、油室用煤油清洗干净，除去油污和锈垢，油室用压缩空气风吹干净，最后用面团粘干净；滑阀不可碰撞，以免损坏凸肩的菱角，清洗只能用绸布，不可用棉布；检查弹簧无裂纹、磨损、锈蚀，活塞杆应光滑无毛刺、沟痕，可用油石打磨光滑；各部件间隙应符合规定要求，组装后灵活无卡涩。错油门及调速汽门等的活动部件都有一定的卡涩，检查发现存在结垢，油中含杂质及水分等。按检修规程对其进行检修。

五、日常维护与预防措施

对汽轮机本休的运行进行监控，具体包括：新蒸汽压力和温度、排汽压力、监视段压力、振动、轴向位移、热膨胀及听声。对油系统的运行进行监控，具体包括油压、油温、油位与油质。

六、结束语

造成汽轮机故障的原因在于锅炉蒸汽的品质以及润滑油的油质不好，蒸汽含盐量高、通流部分结垢，进而使进汽量减少，轴向推力增大。润滑油含杂质及水分，加速了油的氧化和沉淀物的形成。另外轴封不好，蒸汽泄漏以及长期存在的叶轮变形的问题，不仅造成轴向推力增大、效率降低，而且蒸汽泄漏还造成油带水的问题。

运行中，要加强对锅炉蒸汽品质的监督，减少蒸汽带盐带杂质。加强对润滑油油质的定期检验，在油系统工作条件正常的情况下，汽轮机油可使用两年或更多一些时间，若维护不良，则会过早劣化，应及时处理或更换新油。

W13.04-18