600MW汽轮机检修技术应用与实践
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600MW机组汽轮机本体的检修分析陈南华发布时间:2021-10-17T09:53:06.437Z 来源:《基层建设》2021年第16期作者:陈南华[导读] 进入到新世纪以来,随着我国市场经济水平的迅速提升,我国的各行各业都取得了非常快速的发展,作为反应汽轮机组运行过程中安全性的最重要的指标,汽轮机转子振动是会受到很多因素的影响的,并且当其出现故障时,要想对其原因进行查明也是较为困难的广东拓奇电力技术发展有限公司广东广州 510663摘要:进入到新世纪以来,随着我国市场经济水平的迅速提升,我国的各行各业都取得了非常快速的发展,作为反应汽轮机组运行过程中安全性的最重要的指标,汽轮机转子振动是会受到很多因素的影响的,并且当其出现故障时,要想对其原因进行查明也是较为困难的。
基于此,文章首先简述了我国火力发电厂汽轮机的运行现状,然后分析了汽轮机本体检修分析,最后重点探讨了汽机本体缺陷原因分析及处理措施。
关健词:600MW 机组;汽轮机;本体检修要点引言随着经济的不断发展和科学技术的不断提高,人们对电力的需求越来越高,汽轮机是一种常见的电力生产机械,目前在发电厂中得到了广泛应用。
汽轮机本体如果出现故障,则会严重影响汽轮机的工作状况,因此,本文将对汽轮机本体的检修进一步分析。
1、我国火力发电厂汽轮机的运行现状我国的火力发电厂汽轮机应用始于上世纪50年代至60年代各汽轮机厂都曾研制生产过燃气轮机但随着国家能源结构调整,天然气供应不足,燃气轮机研制在逐步失去市场近10年来,随着国家能源战略的调整,燃气轮机才重新步入发展的快车道,并采取以市场换技术的方式,逐步实现汽轮机国产化。
近年来,在运行机组逐渐老化的形势下,不少火力发电厂纷纷借助绩效管理系统,完善点检定修,在火电机组节能减排标准越来越高的现状下,加强设备维护,加大设备技改,杜绝汽轮机机组带病运行,增强安全隐患整改势在必行。
2、案例分析某电厂机组扩建工程中,要对原有 N600-16.7/537/537-1 的三缸四排气单轴反动凝汽式汽轮机机组进行改造,在此次整改项目开始前,技术人员已经对该设备进行了几次维修工作,维持一段时间后又出现了相应问题,因此,此次大修需要进行揭缸提效。
东方600MW汽轮机盘车装置的应用及总结本文简要介绍东汽600MW汽轮机盘车装置的工作原理和结构特征,对在电厂运转情况出现的一些问题进行分析解决,并提出安装试运的注意事项和检修内容要求,确保盘车装置运行可靠,使汽机安全、顺利试运。
1.概论及工作原理自上世纪90年代初东方汽轮机厂开始引进日立亚临界、超临界和超超临界600MW机组技术,至今有二十余台机组投运和试运中。
此系列机组的盘车装置是直接引进技术,东汽制造。
盘车装置是汽轮机的重要辅助设备之一,盘车装置的运行好坏,直接影响汽轮机组的安全启停运转。
盘车装置主要用于汽轮机组启动前、停机后,防止汽轮发电机组的大轴弯曲而连续盘转大轴转动。
而盘车装置在电厂出现投入投不上、盘车甩不开或不到位、轴套磨损和盘车电机电流过大等问题。
现就东汽600MW机组盘车装置的结构原理和实际应用情况作以下介绍。
1.1工作原理此盘车装置是由电机通过1 级链条传动、5级齿轮减速传动和惰轮、挂齿轮传递给汽机大轴转动。
盘车装置具有自动投入和手动投入两种方式。
其自动投入方式是启动交流辅助油泵(TOP)建立润滑油压(≥103Kpa),开启顶轴油泵使泵的出口油压不低于7Mpa,主汽门关闭信号,零转速信号均送至盘车控制柜,将盘车控制柜投入转钮拨至自动位置,盘车电机自启动半分钟后,电磁气动阀带电打开,压缩空气进入活塞缸克服弹簧力,带动拐臂杠杆将曲柄杠杆旋转一角度,挂齿齿轮与大轴齿轮啮合(啮合到位后机械限位开关发给控制柜10钞后电磁阀自动断电,气缸受内部弹簧力活塞杆回位),带动大轴低速转动;而手动投入方式是在具备启动交流辅助油泵(TOP)建立润滑油压(≥103Kpa),开启顶轴油泵使泵的出口油压不低于7Mpa条件下。
将盘车控制柜上投入转钮拨至手动投入位置,再按启动按钮启动电机旋转,通过链条传动和齿轮传动,手搬动拐臂杠杆使曲柄杠杆旋转一约41度角挂齿齿轮与大轴齿轮啮合带动大轴低速转动。
当汽机启动时,大轴受蒸汽驱动的力矩输出超过盘车装置产生的驱动力矩时,大轴齿轮与挂齿齿轮间齿力反向,以使挂齿齿轮从大轴齿轮中退出,从而啮合脱开,挂齿齿轮和控制杠在脱开位置达到平衡。
国产600MW汽轮发电机解体检查情况 #5发电机于9 月12日抽出发电机转子,解体检查的初步情况一、发现发电机汽励两端汇流环绝缘支架夹件有磨损现象如附图2且励端绝缘支架8点钟位置有一根螺栓脱落如附图1。
处理方案:1.清理干净绝缘夹件,绝缘套筒;2.重新安装绝缘夹件,拧紧螺栓并锁好锁片;3.安装完毕后检测汽励两端汇流环绝缘。
(1000V 1MΩ)。
图1:励端绝缘支架螺栓脱落情况图2:汇流环绝缘支架磨损情况二、9月13日对发电机定子铁芯进行铁损试验,检查发现汽端边段铁芯7点钟位置38槽第三段温升18K,温差17K,其余检查正常。
第一段、第二段铁芯松动磨损且通风槽支撑有一侧磨损现象如附图3,通风槽支撑损坏深度95mm。
已联系哈尔滨电机厂9月17日来人检查处理,处理方案待哈电回告。
图3:#5发电机汽端边段38槽第一至第二段铁芯损坏现象三、定子铁芯励端边段第三段17槽齿部,21槽齿部温度测点在铁损试验中出现测点温度随试验进行而温度下降。
结合#5发电机在运行中励端边段第三段17槽、21槽齿部测点温度较其他点偏高,发电机负荷稳定在加无功时此两测点温度呈下降趋势。
测点受铁芯电磁变化影响明显。
本次检修铁损试验时定子铁芯励端边段第三段17槽齿部,21槽齿部温度测点显示温度曲线如附图4,运行状态下与发电机有功及无功变化曲线如附图4、5、6。
(抓紧找出两点备用测点,恢复至备用端子。
)图4:铁损试验时铁芯边段齿部温度图5:20/8/10-21/8/10边段铁芯温度与负荷、无功变化曲线图6:20/12/08-24/12/08边段铁芯温度与负荷、无功变化曲线四、定子线圈流量试验,检测各支路流量正常。
五、发电机端部模态试验,试验合格。
汽侧图1模态振型如上图1所示,其中椭圆振型(1号)频率59.2Hz。
远离共振频率。
励侧图2模态振型如上图2所示,其中椭圆振型(1号)频率50.1Hz。
远离共振频率。
设备中心2010/9/16。
基于 600MW汽轮机组轴系检修分析内蒙古锡林郭勒盟027200摘要:摩擦振动的发生往往比较剧烈,并且振动发散得比较快。
动静接触部分产生的热应力造成转子热弯曲,而热弯曲使振动加剧,将造成摩擦进一步加重,形成越磨越弯的恶性循环,如果热应力超过转子材料的屈服极限,将引起转子的永久弯曲,严重的碰摩甚至会引起轴系破坏事故,造成严重的经济损失。
因此,识别摩擦振动的特征并及时采取正确的应对措施,对防止机组出现轴系破坏事故具有十分重要的意义。
关键词:汽轮机组;轴系检修;措施前言汽轮机的振动水平是评价汽轮机组运行可靠性的重要指标。
汽轮机组振动超过一定限值时,对汽轮机组设备的危害很大,因此及时诊断振动原因,消除异常振动,是确保汽轮机组安全稳定运行的重要保障。
1汽轮机振动异常常见原因及解决措施1.1转子质量不平衡汽轮机异常振动的最常见原因是转子质量不平衡,其特点是振幅与不平衡质量成正比,振动频率与转子振动频率一致,振幅和相位与负荷无关,且基本保持不变。
转子质量不平衡导致汽轮机振动的发生概率高,一般只需找平衡即可解决。
1.2轴系中心不正轴系中心不正的主要原因是联轴器不同心、轴承不对中。
轴系中心不正引起汽轮机异常振动的特点是振动频率与转速频率相同,特殊情况下含有转速频率的2倍成分,且与机组工况无关。
在机组检修或安装时应严格按照厂家要求完成轴系联轴器中心调整,以避免轴系中心不正引起的汽轮机振动。
1.3电磁激振电磁激振引起汽轮机异常振动的特点主要表现为振动在并网后投入励磁系统才出现,退出励磁系统后则振动消失,且振动随着励磁电流的增加而增大,振动频率为工频或2倍频。
电磁激振引起的汽轮机振动可通过调整励磁电流缓减。
1.4油膜自激振荡油膜自激振荡是汽轮机转子在轴承油膜上高速旋转时,丧失动力稳定性的结果。
油膜自激振荡引起汽轮机异常振动的特点是振动频率为一阶临界转速频率,且不随转速的变化而变化。
油膜自激振荡一般通过调整轴承间隙或更换稳定性更好的轴承解决。
河北国华沧东发电有限责任公司1、2号机组是国产600M W亚临界汽轮发电机组,由上海汽轮机有限公司采用美国西屋公司技术生产,汽轮机为亚临界、中间再热式、单轴四缸两排汽、凝汽式机组。
发电机为上海电机有限责任公司制造的QFSN-600-2型三相隐极式同步发电机,冷却方式为水-氢-氢。
发电机端盖内装有双流环式油密封,以防止氢气从机壳内逸出。
发电机励磁系统由永磁发电机、无刷交流励磁机、旋转整流器等部件组成,装于同一轴上,其转子通过联轴器连接到发电机转子上。
汽轮发电机组l~4号轴瓦为四瓦块可倾瓦,5、9、10号瓦为三瓦块可倾瓦,6、7、8号轴瓦为圆筒瓦,1l号轴瓦为四瓦块可倾瓦。
1、2号机组在历次检修中,对低发对轮的检修非常重视,杜绝了因为低发对轮检修质量较差导致机组不能安全稳定运行的事件发生。
现就我公司针对低发对轮的检修,检修盘车的使用,专用工器具的制作、使用做一简单阐述。
1 低发对轮安装结构上汽厂600MW亚临界汽轮发电机组的低发对轮螺栓采用三凸台结构螺栓,设计理念为采用对轮端面接触摩擦力传递全部扭矩。
但检修中多次发生螺栓弯曲现象,说明对轮摩擦传扭能力存在不足,因此实际只能靠对轮摩擦力和螺栓弯曲力共同传递扭矩。
2 低发对轮发生的问题2.1某厂#1机组振动跳变1)某厂#1机组在2007年5月23日C级检修后的启动带负荷过程中出现了#7、#8、#9、#10轴瓦振动跳变。
停机检查发现靠背轮螺栓有严重的别劲现象,检查后依据制造厂的扭紧力矩标准4875Nm上紧靠背轮螺栓。
2)5月25日启动带负荷后又出现了振动跳变。
停机检查发现低发对轮中心偏差为0.055mm(标准为0.015mm)。
调整合格后按制造厂的扭紧力矩标准上限5850Nm上紧靠背轮螺栓。
3)5月27日检修后重新启动带负荷。
当机组负荷升至270MW时,#8瓦出现振动跳变。
6月2日#8瓦温度突然上升,6月3日停机。
检查发现,低发对轮外圆晃度偏差0.11mm,大部分螺栓发生弯曲,弯曲度最高达到0.12mm。
600MW 机组汽轮机本体的检修分析作者:张明鑫来源:《建筑工程技术与设计》2014年第17期摘要:根据某发电厂600MW机组汽机本体的大修实际,从隔板中心及通流间隙调整、转子轴系找中心、对轮检修及滑销系统检修的具体检修工作中,总结汽机本体的检修经验与教训。
关键词:汽轮机;本体设备;检修某发电厂5号机组是汽轮机厂制造的亚临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机。
早在几年之前就开展了几次大修工作,主要任务是揭缸提效,并将高中压缸汽封、低压缸汽封分别改造成布莱登汽封、蜂窝汽封,以降低机组热耗率,提高汽缸内效率。
1、简述此类装置的内部构造该机组采用了高中压缸合缸双层缸结构设计,低压缸采用双流反向布置、三层缸结构;高、中压转子采用无中心孔合金钢整锻转子,高压转子由1个冲动式调节级和8个冲动式压力级构成,中压转子由6个冲动式压力级构成;低压转子为双分流合金钢整锻转子,每缸有正反向7级反动级。
汽轮机共有6个支持轴承和1个推力轴承,1-6号支持轴承均采用四瓦可倾式轴承,推力轴承位于高中压缸和A低压缸之间的2号轴承座,轴系轴向位置是靠机组高中压转子电端的推力盘来定位的,推力盘包围在推力轴承中,构成机组动静之间的死点,转子以此向两端膨胀。
2、设备隔板中心和流通缝间的整改之所以对隔板进行找正活动,其具体的意义是为确保缝隙顺畅,同时降低汽封调节数。
可见其意义非常的关键。
在开展这项修检工作时,必须要按照钢丝措施来分析隔板的中点,该措施的好处是非常的方便,而且经济性合理,不过其精准性不是很好,主要是由于拉钢丝装置是自行研究的,特别是测量装置非常的简便,对工作者的规定非常严苛,要求他们必须要缜密的心思,开展计算工作时候,还应该分析到静扰性特征,非常的繁琐,而且要耗费大量的人力物力。
所以,在开展完A低压缸的活动后,就不在进行此类活动。
在后续的活动中,是按照在底下使用真转子的形式来使铅块沉降,也就是把隔板等的封片都除掉,在其底下位置上安放一块铅块,在其周围使用塞尺等测试,此类措施非常的精准可靠,而且具体的测试信息也很精准具体。
1 600MW发电机组检修工艺标准:1.1 600MW发电机组主要技术规范:/thread-11759-1-1.html 1.1.1 发电机主要技术数据:型号:制造厂家:日本日立公司额定容量:670MV A额定功率:600MW最大连续功率:643MW功率因数:0.9(滞后)额定电压:22kV额定定子电流:17.58KA额定励磁电流: 4.366KA额定励磁电压:434V额定效率:98.9%额定频率:50HZ额定转速;3000r/min相数:3相定子绕组连接方式:YY出线端数目: 6绝缘等级:F级冷却方式:水氢氢额定压力:0.414MPa最大压力:0.42MPa冷氢温度:46℃额定纯度:98%额定压力下绝对湿度:≤g/m3漏氢量:m3/d1.1.3 定子绕组内冷水参数:入口处压力:Mpa入口处温度:流量:m3/h铜化合物含量:≤mg/L导电率(20℃):μs/cmPG值(20℃):哽度(20℃):<µGe/1含氨量(20℃):微量1.1.4 氢冷却器循环水参数:入口处压力:Mpa入口处最大压力:Mpa入口处最高温度:入口处最低温度:氢冷却器数量:4组定槽数:42转子槽数:定子每次组串联匝数:定子绕组对地绝缘厚度:mm未抽转子时发电机内容积:m³抽完转子时发电机内容积:m³发电机总重量:380 000kg定子装配重量:270 000kg转子装配重量:70 000kg一组冷却器重量:kg内端盖重量:kg导风环重量:kg汽侧外端盖重量:kg励侧外端盖重量:kg冷却器外罩重量:kg出线盒重量:kg瓷套端子重量:kg中性点外罩重量:kg主接线端子重量:kg1.2 600MW发电机的检修类型:发电机的检修一般分为大修和小修。
特殊情况可进行加长小修。
1.3 600MW发电机计划检修周期:发电机组大修间隔 5 年,小修间隔为12 个月。
大修工期65 天,小修工期为20 天。
1.4 600MW发电机检修项目:1.4.1 大修:发电机大修分为一般项目(标准项目)和特殊项目(非标准项目)。
600MW汽轮机检修技术应用与实践
发表时间:2019-04-11T16:17:15.423Z 来源:《电力设备》2018年第30期作者:戴玉宏[导读] 摘要:受到国家经济发展的影响,各领域不断的改革和进步,电力也不例外。
(辽宁华电铁岭发电有限公司辽宁省铁岭县 112000) 摘要:受到国家经济发展的影响,各领域不断的改革和进步,电力也不例外。
由于汽轮发电机组向大容量、高参数方向发展,使得机组的系统越来越复杂,数以千计的关键设备与部件在高温、高压、高转速条件下运行,其不安全因素必然越来越多。
一台大机组一旦发生一次重大的设备事故,造成的经济损失将是巨大的。
关键词:600MW汽轮;检修技术应用;实践引言
现代工业要求大机组安全、可靠、经济、优化运行,从而对机组的故障诊断提出了更高的要求。
对故障诊断机理和应用技术的研究引起人们越来越多的关注,并且得到了飞速发展。
1故障诊断技术和理论
故障诊断理论和现代科学的发展密切相关,更多的程度上依赖于数学科学方法的发展。
到目前为止,故障诊断理论的发展中比较成熟并得到应用的数学理论和方法比较多,主要有频谱分析理论、故障树分析方法、模糊诊断理论、灰色诊断理论、人工智能专家系统、可靠性理论、神经网络诊断理论、分形几何、免疫理论、支持向量机、粗糙集诊断理论等。
设备的运行状况以及设备故障的出现,都会在振动信号的频谱图中得到反映,这是设备振动的广泛性和可识别性。
常规频谱分析诊断理论正是基于这一原理进行诊断决策的。
不同的运行状况或者不同的故障,振动频谱将呈现不同的特征,由此可以进行故障诊断。
故障树分析法是从系统分析的角度出发,把设备作为一个系统,把系统故障作为顶事件,然后分析故障事件和各个子系统或者各个部件之间的逻辑关系,建立故障树。
据此分析系统发生故障的各种途径和可靠性特征量,是一种将故障形成原因作由总体至部分按树状逐级细化的分析方法,从而判断基本故障,确定故障原因。
模糊诊断理论包括模糊模式识别和模糊聚类。
模糊模式识别是根据设备当前出现的故障征兆X,通过故障征兆与故障起因之间的模糊关系矩阵R,按模糊运算法则计算模糊诊断向量B,B=R6X,据此再按照最大隶属度原则确定故障原因。
这里。
为模糊算子,不同的算子对应一种不同的模糊综合评判诊断方法。
模糊聚类是以当前的故障征兆x与本设备的历史数据,即历史上各次故障的诊断与排除记录中的典型故障征兆情况Y进行对照,计算当前故障与过去确诊故障的哪个最为相似,从而聚为一类。
在故障诊断过程中,需要处理大量不完备的信息。
在大量信息中,通过信息处理,进行诊断。
灰色系统理论从系统的角度出发,研究信息之间的关系,研究如何利用已知信息去揭示未知信息。
灰色诊断主要利用关联度分析进行模式识别,通过待检模式和库存典型模式的关联度计算,并按照关联度大小排序,据此进行诊断。
专家系统是人工智能研究的热门之一,是一种以领域专家知识为基础,使计算机模拟人类专家的思维方式,并使之成为具有领域专家水平的、能够解决本领域内复杂问题的系统。
专家系统可以和故障诊断的其他方法相结合,形成独有的诊断专家系统。
但是存在着知识的相关处理技术问题。
人工神经网络主要用于故障诊断的信号预处理、模式识别、知识处理等。
神经网络故障诊断理论和方法可以克服人工智能故障诊断专家系统中的组合爆炸等问题。
ANN采用并行结构、分布式存贮和并行处理方法,具有高度的自适用性、优良的自学习能力和容错性。
通常将NAN和模糊诊断专家系统结合起来,形成模糊神经网络诊断专家系统。
支持向量机(SllpIK)rtvectorMac址ne,Sv’M)作为统计学习理论的实现方法,其目标是得到现有信息下的最优解而不仅仅是样本数趋于无穷大时的最优值。
鉴于SVM能在训练样本很少的情况下很好地达到分类推广的目的,国内外学者尝试在故障诊断领域进行SVM方法的研究。
支持向量机用于模式识别的基本思想是构造一个超平面作为决策平面,使两类模式之间的空白最大。
支持向量机最初是针对两类问题提出的,要将其推广到多分类问题,需要构造多类SvM分类器,从而对故障模式进行分类识别。
2调节系统静态特性不良原因分析与故障处理 2.1调节系统静态特性不良原因分析
调节系统工作不稳定,常和调节系统迟缓率过大有关,迟缓率过大是造成调节系统摆动的普遍原因,在调节系统的组成机构中,由于摩擦、间隙、过封度等因素的影响,信号的传递都存在着迟缓的现象。
传动放大机构与配气机构的迟缓率过大,通常是由于调节部件连杆接头的卡涩,间隙过大,滑阀过封度过大等原因造成的。
2.2调节系统静态特性不良的处理方法
通过对调速系统容易磨损的零件进行更换,调整凸轮与传动接头的间隙,凸轮与传动接头的间隙由原来的8mm调整为3mm。
4个调速汽门预启阀与阀座之间在高速汽流的冲击下发生碰撞摩擦,导致预启阀和调阀的阀芯结合面严重磨损,预启阀的行程达27mm,严重影响调速系统的稳定性;整体更换四个调速汽门,调整预启阀的行程为设计要求的8mm。
取出高压油动机滑阀的阀芯,封住滑阀上端盖,启动高压油泵,用2.0MPa的油压冲洗油动机腔室约20min;然后停止高压油泵,回装高压油动机滑阀。
通过以上处理方法,彻底解决了机组调节系统静态特性不良和甩负荷的难题。
3汽机三段抽汽旋转隔板卡涩原因分析与故障处理 3.1汽机三段抽汽旋转隔板卡涩原因分析
该机组在第一次揭缸大修时,揭缸后发现三段抽汽旋转隔板传动处断裂,决定更换厂家新制作的旋转隔板,安装到位后,施加外力旋转,转动正常。
然后安装隔板套,扣缸检修结束。
接着对机组进行冷态拉阀实验,调速汽门和三段抽汽旋转隔板动作正常。
汽机在500MW 负荷极热态状态运行时,汽机上缸调节级内壁温度显示为450℃,汽机各部件处于完全自由膨胀的状态。
根据生产需要,汽机进行带抽汽运行,当505发出投入抽汽的指令后,发现三段抽汽旋转隔板不动作,随即切除指令。
当汽机打闸停机后,在极热态状况下做拉法实验,调速汽门动作正常,三段抽汽旋转隔板不动;当机组在冷态时再次拉阀,调速汽门和三段抽汽旋转隔板动作正常,说明机组在极热态时三段抽汽旋转隔板与隔板套之间发生了卡涩。
根据安装新隔板前测量的数据分析对比,隔板尺寸参数符合要求,故排除了隔板尺寸差异导致卡涩的原因;经过反复论证,认为是新旋转隔板的材质和原旋转隔板材质不一样,两种材质在受热时的膨胀系数不同,新隔板在受热时发生的轴向和径向膨胀量大于旋转隔板与隔板套之间的间隙,使旋转隔板与隔板套之间发生“卡死”现象;二者之间的摩擦力远远大于中压油动机驱动旋转隔板时的动作力矩,导致旋转隔板不能在极热态状况下正常动作,使机组不能投抽汽运行。
3.2汽机三段抽汽旋转隔板卡涩处理方法
拆下隔板后,决定对隔板进行车削加工,消除隔板在极热态工况时发生的轴向和径向膨胀量,使旋转隔板与隔板套之间不发生“卡死”现象。
隔板外圆以圆面最高点为基准,车削2mm;隔板排汽侧上磨床找平,进汽侧端面车削1.5mm;在隔板转轴处以内圆最低点找平,最大车削直径量为0.3mm。
机组在50MW负荷极热态状态运行时,汽机进行带抽汽运行,三段抽汽隔板再没有发生“卡死”现象,解决了汽机不能投抽汽运行的难题。
结语
汽轮机检修质量的高低,影响机组的安全稳定运行。
在检修过程当中,对机组存在的特殊问题进行充分论证,科学系统查找分析原因,制定合适的检修方案,会使检修效果事半功倍。
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