15 MW发电机组透平大修中发现的问题分析及处理

张宏东

（中国石油宁夏石化公司安检公司，宁夏银川 750026）

15 MW发电机组透平大修中发现的问题分析及处理

张宏东

（中国石油宁夏石化公司安检公司，宁夏银川 750026）

本文就15 MW发电机组透平大修中发现的问题进行了分析，提出了解决的方法及处理措施，为机组长周期安全平稳运行积累了经验。

转子；汽封；同心度；对中

宁夏石化炼油厂炼油动力站为500×104t/a炼油项目开工锅炉和蒸汽发电单元，新增两台75 t/h燃油燃气锅炉，正常生产时热备一台，一台停运，在装置开停车时，两台75 t/h锅炉同时运行。75 t/h燃油燃气锅炉产生中压蒸汽（3.82 MPa（G）、450℃）接至动力站原蒸汽系统母管上。一台150t/h除氧器和配套的炉内加药装置、排污扩容器、取样设施，在动力站增设一燃料油站，设两台400 m3燃料油储罐和开工初期用柴油储罐20 m3。并将原一台35 t/h燃气锅炉的燃烧器改为燃油燃气燃烧器，增配燃油系统；新增一台15 MW汽轮发电机组及相应的配套设施。自系统来的3.5 MPa中压蒸汽进入新增的15 MW抽凝式汽轮发电机组做功发电，1.0 MPa蒸汽由汽轮机的抽汽口抽出，进入系统管网供全厂用汽，根据总体院2009年11月7日提供的全厂蒸汽动力平衡，此机组冬季、夏季两种工况下抽汽量为0 t/h，凝汽量为75 t/h。

动力站15 MW发电机组汽轮机为抽汽凝气式汽轮器，额定输出功率15 MW，由3.430 4 MPa，400℃的中压过热蒸汽驱动，排气压力0.007 304 MPa，额定转速 3 000 r/min，临界转速1 583 r/min。2017年7月大修前机组运行基本正常，负荷可达12 MW左右。机组2#瓦振值偏高，其他运行参数基本正常。存在高调门开度41%时有卡涩延迟，TE4100A、温线信号故障，主推力瓦TE4200A、TE4200D温度高[1]。

1 存在的问题

（1）该汽轮机在运行过程中主推力瓦TE4200A、TE4200D温度高，主推力瓦拆检后发现A、D瓦块有明显磨损痕迹（见图1），主推力瓦整体接触良好，回油处有轻微磨损痕迹。

图1 A、D磨损痕迹

（2）转子锈蚀严重，造成汽轮机损耗严重，效率降低（见图2）。

（3）汽封间隙超标，造成能量损耗（见图3）。

（4）对中偏差，造成2#径向轴承振值偏高。

联轴节对中数据（见图4）。实际测量值：（从G往ST看，表架在ST打G）。

图2

图3

图4 联轴节对中数据

2 原因分析

（1）转子锈蚀严重，叶片上的结垢对气流产生很大的阻力，造成汽轮机损耗严重，效率降低；同时，叶片上不均匀的结垢和锈蚀破坏了转子的动平衡，造成机组振动增大。级间汽封锈蚀严重径向间隙过大，泄漏量增大造成背压侧压力过大引起转子轴向推力过大，造成推力轴承温度升高。

（2）经测量转子与缸体同心度偏差过大，转子偏上表值0.80 mm，偏南表值0.96 mm，实测值（见图5）。

图5 实测值

图6 实测值

（3）检查推力瓦有磨损痕迹且油楔太小，判断推力瓦进油不畅，油膜形成不好，造成推力瓦温度升高。

（4）汽轮机转子与发电机转子同轴度偏差大，造成振动过大。汽轮机转子偏南表值0.64 mm，汽轮机转子高 0.48 mm，实测值（见图6）。

3 处理措施

（1）先对转子进行除锈，然后外围做喷砂处理，以填补转子上的凹坑，最后对转子做动平衡实验校核。

（2）由于汽封锈蚀严重，且四至九级隔板也因锈蚀无法取出。经公司提出拆卸方案，并经检修、机动、车间三方通过后采取破坏法用切割机将汽封从中间径向切槽然后取出。其他各级隔板的汽封以同样的方法进行切割拆除。更换新汽封，做完着色探伤，然后将所有隔板回装到缸体内，将转子落回缸体，用塞尺测量汽封径向间隙并做记录，经测量后发现转子相对缸体整体向南偏移0.50 mm左右，与缸体同心度测量基本相符。

（3）由于轴封处无法测量缸体同心度，即采用中压喷汽室位置直口平面处作基准对缸体与转子进行同心度测量。然后根据测得的同心度数据对转子位置进行调整，使转子与缸体同心度偏差减小。此轴瓦的瓦枕有三块可调整垫铁，左右两侧的垫铁与水平中心线呈a=20°对称分布（见图7）。

图7 对称方向

调整方法为：通过对轴瓦瓦枕的三块可调整垫铁加减垫进行调整使转子发生左右和上下位移。

根据前面测得转子与缸体的同心度数据，需要将透平转子下调表值0.80 mm，偏北表值0.96 mm，考虑到两侧的轴封的配合间隙，决定对透平转子向下调表值0.60 mm，向北调表值0.60 mm。

①在高低方向（见图8），需要对瓦枕下调整垫铁减垫b=0.30 mm，对瓦枕两侧调整垫铁减垫厚度计算如下：

②在南北方向（见图9），需要对瓦枕北侧调整垫铁减垫d mm，对瓦枕南侧调整垫铁加垫d mm，厚度计算如下：

即瓦枕北侧调整垫铁减垫0.28 mm，瓦枕南侧调整垫铁加垫0.28 mm。

图8 高低方向

图9 南北方向

综上所述，对瓦枕下调整垫铁减垫0.30 mm，对瓦枕北侧调整垫铁减垫0.38 mm，瓦枕南侧调整垫铁加垫0.18 mm。调整完后复测同心度数据（见图10）。

图10 调整后复测同心度数据图

将转子与缸体同心度调整完毕后再次用塞尺测量下缸体各级汽封径向间隙并做记录，然后将转子吊出放到转子专用支架上，对各级汽封间隙偏小的地方进行修刮。在测量上下缸体汽封间隙时用贴胶布的方法，在上缸体和下缸体所有汽封上分左右和底部三处各贴两层胶布（医用胶布每层厚度为0.25 mm）。再将转子吊入下缸体，并在前后径向轴瓦上浇上润滑油，在转子轴上各级汽封的位置涂抹上红丹粉，然后按正常运转方向盘动转子一周，吊出转子，检查下缸体各级汽封上的胶布的接触情况，根据胶布上的压痕深浅判断下缸体汽封各处的间隙值，对各级汽封间隙偏小的地方进行修刮，重复进行上述步骤直至下缸各汽封间隙达到要求为止；下缸体间隙修刮合格后再将转子吊回缸体，然后将上缸体扣到下缸体上，四周均匀的紧上八条螺栓，用塞尺检查中封面的贴合情况以0.05 mm塞尺塞不进去为合格，盘动转子一周，然后拆除上缸体，检查上缸体各级汽封上胶布的接触情况，判断上缸体的汽封间隙并进行修刮，重复进行上述步骤直至下缸各汽封间隙达到要求为止。

（4）对主推力瓦进行增大油楔处理，增加进油量，保证充分润滑，刮研泄油面保证泄油畅通。

（5）对中找正，消除透平与发电机同轴度偏差。通过打表测量，对发电机轴承箱进行了相应调整，最终调整结果（见图11）。实际测量值：（从G往ST看，表架在ST打G）。

图11 调整结果图

4 结语

15 MW发电机组是利用废热锅炉的余热蒸汽来驱动汽轮机做功发电，是一种节能型设备，此设备的正常运行一方面可以消耗多余的蒸汽不至于浪费，另一方面发电机组发的电可以并入电网为本厂的其他用电设备提供电源，为企业节约能源消耗。通过此次大修，有效地发现和解决了该设备存在的一些问题，为该机组的“安、稳、长、满、优”运行打下了基础。

［1］《火力发电职业技能培训教材》编委会编.汽轮机设备检修［M］.北京：中国电力出版社，2005.

TE967

A

1673-5285（2017）12-0134-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.12.033

2017－11-23