摘要:汽轮机检修后期是指汽轮机检修后开始顶轴油和润滑油系统油冲洗到连续投盘车之间的检修状态。油冲洗之后未完成的工作比较多, 这些工作之间有内在的先后逻辑关系, 有些工作需要停运盘车或者顶轴油泵, 有些工作需要启动顶轴油泵或者盘车, 可见这些工作并不能被同一个主隔离覆盖。
关键词:汽轮机故障;检修;
在核电厂里作发电用的原动机,汽轮机作为核电中的重要机组部件,其安全稳定运行是核电厂维护部门的工作重点,加强核电厂汽轮机常见故障分析与排除的学习,提高核电厂维修能力是维护部门现阶段的首要任务。
一、重要性
随着经济的发展和社会的进步,人们在生产和生活中对电力能源的需求不断增长。因此,只有不断提高核电厂的供电能力,才能够更好地满足社会对电力的需求。在核电厂的设备管理中,明确设备维护管理工作的重要性是提高设备管理水平、管理效率和利用率的关键。随着电力能源需求的不断增大,核电厂的电力能源供应成为了一项重要的工作,而核电厂设备管理工作是影响电厂能源供应的重要因素。因此,核电厂应该明确设备管理工作的重点,通过核电厂设备管理工作的有效开展,实现满足电力需求的最终目标。核电是我国电力能源供应的重要形式,而汽轮机是核电厂中的重要设备,它对核电供应系统有着重要的影响。
二、电厂汽轮机的常见故障和检修
1.汽轮机检修的主要工作,但并不包含所有的检修工作。油冲洗开始后, 汽轮机大部分的检查和缺陷处理工作己结束, 剩余的工作主要是轴瓦上瓦回装(或者浮动油档)、对轮连接、检修后的同心度复测、顶轴油泵的修后试验和性能检查、顶轴油压分配试验与调整、盘车的修后试验以及主机上的各种探头回装等项目。油冲洗工作在全缸中心复查合格后进行, 全缸中心是指汽轮机转子回装、隔板套以及汽轮机内外上缸均己回装( 螺栓可不装) 的条件下测量全缸中心数据, 顶轴油及润滑油系统冲洗之前还有大量的准备工作, 主要是: ( l) 汽轮发电机组轴承进油法兰处加装盲板, 否则会漏油,轴承箱及汽机前箱己清理干净且验收合格,轴承及附件( 如相关测温元件、轴承油挡、顶轴油管等) 完全恢复, 各轴承盖复位;( 2) GGR系统与工艺相关的工作票全部终结, 如未恢复则需列出清单, 以便隔离; ( 3 ) 盘车进油孔己用丝堵上紧; ( 4) 汽机前箱仪控所有探头恢复, 汽机前箱大盖复位, GGR 跳机试验块、GGR 交、直流油泵试验块及相应接管全部恢复; ( 5) 为保证将GGR 冷油器死角彻底冲洗干净, 需在两台GGR冷油器底部取样排油阀口连接临时油管, 油管的一端与该排油口相接, 另一端通过GGR油箱盖引入油箱, 并安装好临时滤油机; ( 6) GEH 空侧油箱至GH E空侧油泵下游法兰处安装好盲板, 并记得在油冲洗合格后拆除, 为GGR 系统全面冲洗做好准备。此外, 为防止油冲洗时油外漏, 油冲洗之前需要在2 瓦和推力瓦处安装盲板, 待密封油冲洗合格后拆除, 做好准备工作后就可以进行油冲洗, 要特别注意, 油冲洗之前
定要仔细核查前提条件, 防止意外。
为了方便隔离解除, 需先将轴瓦解体的票拆成两个部分, 轴瓦上部回装是从轴瓦解体检查的总票里面拆分出来的一张工作票,如果不进行拆分, 在隔离解除时, 轴瓦解体检查的工作票没有了隔离措施, 这样的情况下需要办理中止, 因为涉及多次隔离解除, 多次隔离解除必然十不方便, 所以拆分工作票是十分有利的, 轴瓦上半回装的工作在顶轴油及润滑油系统和密封油系统都冲洗合格后进行, 在油冲洗之前, 将轴瓦解体除了轴瓦上半回装的工作先完成就可以还票了; GGR油冲洗合格后, GEH 的盲板可以拆除, 然后启动带着GHE系统一同冲洗, 起泵之前, 应该需要事先安排的再鉴定工作, 对轮连接在轴瓦回装后进行, 由于对轮螺栓的连接需要转子转动半圈, 因此需要启动顶轴油泵建立油膜以防止转子干磨; 顶轴油压分配试验与调整要求油质化验合格, 箱油位正常, 润滑油温在3 0 ℃ 一42 ℃ , 交流润滑油泵及顶轴油泵具备运行条件, 相关保护及仪表投入正常, 顶轴油压分配试验与调整需在油质冲洗合格后进行, 顶轴油泵再鉴定合格, 此实验需在顶轴油泵启动后, 测量并调整各轴顶起高度, 保证顶起的高度一致, 试验针对整个轴系, 因此安排在对轮连接后进行; 修后同心度复测在对轮连接后检查整个轴系的同心度, 测量时需要启动顶轴油泵和盘车装置, 因此复测工作安排在顶轴油泵修后试验和盘车再鉴定之后进行; 主机的探头回装基本是及汽轮机回装工作的最后一步, 探头回装之后就可以进行发电机气密试验了, 发电机气密试验要求GGR 系统投运、GH E系统投运并调整合格, GST 系统停运及氢气冷却器隔离, 试验前要求发电机处于静止或盘车状态, 试验过程中盘车状态不允许改变。试验合格后可以启动盘车。
2.3振动故障分析。波德图是最常使用的振动分析工具之一,用来确定汽轮机的临界转速及其过临界转速时的振幅和相位。低压转子轴承处的惰走、升速波德图振动均以一倍频为主,判断低压转子轴承处可能存在热变形,热变形可能来自转子动静摩擦导致的局部暂态热弯曲。从打闸前后该测点振动变化趋势看,如果振动是由于转子动静摩擦导致,则它的振动响应比较慢,但惯性很大。在轴振标准中,转轴的晃度不能超过相当于许用振动位移说明该测点附近的暂态热弯曲已基本恢复,惰走时发生的动静摩擦很轻微。其余测点的晃度未见异常。导致汽轮机定速后振动持续爬升的主要原因可能是低压转子发生了动静摩擦。动静摩擦往往是由于机组运行过程中动静间隙控制不当导致,但大修前机组整体振动状态良好,大修期间仅对高中压缸进行揭缸检查,且扣缸前轴系中心的动静间隙已预留足够裕量,如果各支撑轴承附近均出现动静摩擦,则影响因素可能不止是某处局部动静间隙不当,而应是某一影响低压转子或低压缸整体的共性问题。由于低压缸缸体长,会加大缸体下凹变形量并带动与之一体的端部轴封与支撑轴承发生偏移变形。轴封的变形导致局部动静摩擦的产生;支撑轴承的变形使得各轴瓦的承载变化不均。至此,导致低压转子动静摩擦与低压缸缸体变形的原因已查明。
三、处理
现场紧急恢复汽水分离再热器再热用新蒸汽流量控制阀的正确设置后准备重新冲转。由于转子惰走过程中振动严重超标,需要重新评估低压缸缸体变形、转子暂态热弯曲的恢复情况。通过监测低压转子各支撑轴承顶轴油油压评估低压缸缸体变形恢复情况。连续盘车10h后,各测点的顶轴油油压基本一致,表明低压缸变形基本恢复。转子由于动静摩擦导致暂态热弯曲且惰走过程中破坏真空,加剧了低压缸内温度场的恶化,根据同类型机组调试经验,决定延长电动盘车时间至24h进行直轴,并在200r/min平台停留2h进行高转速盘车。再次测量转子各轴承处的晃度发现已稳定,并与大修后首次200r/min时的晃度基本相同,评估转子暂态热弯曲已恢复。按规程执行冲转、并网操作,整个过程汽轮机的振动、瓦温情况良好,本次缺陷得到圆满解决。油冲洗后和检修各项工作之间主隔离有多次实施和解除, 这些操作与维修专业的检修工作衔接紧密, 必须事先分析清楚, 各专业之间还需充分沟通, 这样才能严控风险, 顺畅执行。
在运行过程中一些常见故障很难避免,因此对于此类故障的发生,需要运行人员和维护检修部门进行详细的观察和分析,从而对故障进行有效的检修和处理,从而保证汽轮机的正常运转。
参考文献:
[1] 郝志力 叶 春. 电站汽轮机组通流部分故障分析及诊断[J]. 动力工程2018, 15(2): 22~26.
[2] 吴 茜史进渊. 大功率汽轮机通流部分故障诊断特征规律的研究[J]. 动力工程2018 21(2): 1010~1013.
[3]毛志伟. 汽轮机通流部分故障的特性分析及仿真计算[J]. 浙江电力2017, 5: 1~3.