時(shí)間:2023-06-05 09:56:02
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇汽輪機(jī)技術(shù),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
[關(guān)鍵詞]汽輪機(jī);技術(shù)現(xiàn)狀;技術(shù)發(fā)展
中圖分類號:TK261 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)13-0155-02
1 汽輪機(jī)技術(shù)原理
汽輪機(jī)是把蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,也就是說,鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后,通過相關(guān)機(jī)械配置,動葉,將熱能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。轉(zhuǎn)換方式不同,汽輪機(jī)的種類也各種,如按用途分電站汽輪機(jī)、船用汽輪機(jī),按熱力性質(zhì)可分凝汽式、供熱式。
2 汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)簡介
2.1 信息的采集和分析
汽輪機(jī)的工作環(huán)境比較復(fù)雜,因此可靠的故障診斷技術(shù)就顯得尤為重要,傳感器是故障診斷系統(tǒng)中的重要元件,對于傳感器的可靠性要求也相對較高。目前,對于傳感器的研究已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新階段,向提高可靠性的方向發(fā)展,新型傳感器的研究和開發(fā)成為業(yè)內(nèi)人士普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。傳感器故障診斷的性能,也是一個(gè)重要的研究方向,采用信息實(shí)現(xiàn)診斷融合,以達(dá)到降低漏診率和減少診斷失誤的目的。傳感器故障診斷技術(shù)的應(yīng)用并不廣泛,其硬件的缺點(diǎn)較為明顯。為提高傳感器的可靠性,可以通過提高融合技術(shù)和傳感器信號的可靠性來實(shí)現(xiàn)。對于振動信號的分析和處理是信號分析處理的主要內(nèi)容,而快速傅里葉變換則是在汽輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)中較為常用的方法。
2.2 汽輪機(jī)故障機(jī)理與診斷
對汽輪機(jī)故障發(fā)生的機(jī)理進(jìn)行診斷有助于揭開故障發(fā)生的原因,通過對故障發(fā)生的一般規(guī)律和征兆等的分析,從而通過日常的維護(hù)來盡量避免發(fā)生故障,并能在發(fā)生故障后通過全面的分析后確定故障的類型,從而有的放矢地采取針對性較強(qiáng)的措施來消除故障。
3 汽輪機(jī)優(yōu)化改造措施
3.1 調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造
傳統(tǒng)的汽輪機(jī)機(jī)組往往采用機(jī)械液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng),工作介質(zhì)為透平油,主要是通過凸輪配氣機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)汽輪機(jī)荷載以及轉(zhuǎn)速。在改造過程中,可以引入數(shù)字化技術(shù),采用數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng),保證其功能的多樣性,實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行數(shù)據(jù)、相關(guān)參數(shù)的收集,還能夠直接在顯示頻上顯示。具有報(bào)警功能、超速保護(hù)功能、超速控制功能、制表輸出功能等,有效的提升了汽輪機(jī)機(jī)組的運(yùn)行控制能力,還實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3.2 高中、低壓缸通流部分改造
對于汽輪機(jī)高壓缸通流部分進(jìn)行改造的過程中,應(yīng)該考慮各個(gè)方面的情況。如哈汽310MW亞臨界機(jī)組的通流改造的改造原則:1)盡量降低改造成本的前提下最大化提高機(jī)組效率;2)基本設(shè)備不做變動,基礎(chǔ)、軸承座和軸承跨距不變;3)汽缸和閥門布置不變;4)保持原機(jī)組設(shè)計(jì)的主蒸汽、再熱蒸汽的壓力不變,主蒸汽、再熱蒸汽的溫度不變,各外部接口參數(shù)基本不變;5)更換內(nèi)部通流和必要的外部接口;6)高中壓、低壓外缸采用原件進(jìn)行改造;7)更換高、中、低壓通流內(nèi)部靜子部件及高中壓轉(zhuǎn)子、低壓轉(zhuǎn)子;8)優(yōu)化運(yùn)行模式,根據(jù)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的負(fù)荷分布,優(yōu)化設(shè)計(jì)通流。9)利用當(dāng)代汽輪機(jī)先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)理念,對高、中、低壓通流部分進(jìn)行技術(shù)改造,達(dá)到節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟(jì)性的目的;10)安全可靠性第一,消除原汽輪機(jī)組部件的薄弱環(huán)節(jié),提高機(jī)組的可用率、可靠性;11)設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)符合現(xiàn)行的國際、國家及行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和要求;12)對汽封形式進(jìn)行優(yōu)化,減少汽封漏汽,達(dá)到節(jié)能降耗、提高機(jī)組效率的目的;改造實(shí)施后,效果突出。
3.3 汽輪機(jī)實(shí)行技術(shù)優(yōu)化改造
汽輪機(jī)在安全運(yùn)行過程中,為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目的,應(yīng)該從技術(shù)層面上進(jìn)行不斷優(yōu)化,完善汽輪機(jī)機(jī)組,保證其運(yùn)行功率的最佳化。在汽輪機(jī)節(jié)能層面上,必須加強(qiáng)改造,降低其發(fā)電的成本。在具體優(yōu)化過程中,重點(diǎn)在于通過凝汽器優(yōu)化汽輪機(jī)運(yùn)行效率,提升系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性,逐漸優(yōu)化凝汽器操作機(jī)制;若汽輪機(jī)機(jī)組與凝汽器性能關(guān)聯(lián)較大,則節(jié)能優(yōu)化難度會增加,還需要通過凝汽器真空狀態(tài)以及端差等改造來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
4 我國汽輪機(jī)技術(shù)水品現(xiàn)狀和展望
我國在超高壓、亞臨界的技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到國際同類機(jī)組的水平,新機(jī)型300MW~600MW的產(chǎn)化率達(dá)到95%以上。這些機(jī)型的保證熱耗也達(dá)到國際先進(jìn)水平,等效可用系數(shù)到2001年達(dá)到99.73%。300MW機(jī)組以及600MW機(jī)組都發(fā)展成功,也就把發(fā)展1000MW級機(jī)組設(shè)定為發(fā)展目標(biāo)。大機(jī)組技術(shù)是發(fā)展的必然趨勢,可以減低熱耗,減少電廠燃料,也降低占地面積和人員聘用。對于1000MW汽輪機(jī)技術(shù)的實(shí)現(xiàn),雙軸比單軸更容易。當(dāng)代技術(shù)發(fā)展趨勢是發(fā)展更長葉片,增大單軸4缸結(jié)構(gòu)的機(jī)組的單機(jī)容量,一個(gè)1200mm,1400mm長葉片的低壓缸可替代原有的790,930mm長葉片構(gòu)成的2個(gè)低壓缸。超臨界蒸汽采用的普遍參數(shù)是24.2Mpa/538℃/566℃。國外一直在研究技術(shù)改善熱力循環(huán),如采用二次中間再熱,把初壓提升,把蒸汽溫度提高到580℃~650℃,廣泛應(yīng)用熱不銹鋼,調(diào)節(jié)葉片強(qiáng)度振動驗(yàn)證,軸系穩(wěn)定性分析。蒸汽壓力和溫度的提高和采用二次再熱,會使機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)明顯提高,機(jī)組容量明顯增大,同時(shí)系統(tǒng)及布置復(fù)雜,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)試驗(yàn)分析,分階段的堅(jiān)持不懈實(shí)驗(yàn),為超臨界大功率汽輪機(jī)的發(fā)展推進(jìn)努力。這是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和開發(fā)新產(chǎn)品的更新?lián)Q代的趨勢和責(zé)任。熱電聯(lián)供汽輪機(jī)能顯著降低凝汽損失,使汽輪機(jī)的排氣熱能用于生產(chǎn)和生活。提高熱效率,比超臨界大功率組還低很多。還能避免或代替小型、低參數(shù)的供熱鍋爐,減少大氣污染,有利于環(huán)境保護(hù),可謂優(yōu)勢很明顯。
核電是安全綠色能源,在我國所占比重也逐漸增大,如秦山、大亞灣3套核電機(jī)組。核電的發(fā)展離不開汽輪機(jī)的發(fā)展,在火電站汽輪機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來。我國核電站采用核電堆以壓水堆為主,這就形成了核電站汽輪機(jī)的基本特點(diǎn),核電站汽輪機(jī)的整個(gè)高壓缸處于高壓濕蒸汽中工作,提高末幾級動葉的壽命和提高機(jī)M效率。核電站建設(shè)投資約為火電站的2倍以上,但是運(yùn)行費(fèi)用是火電的1/4甚至更小,這就決定了核電站汽輪機(jī)應(yīng)用大功率機(jī)組并承擔(dān)基本負(fù)荷,我國重點(diǎn)發(fā)展和開發(fā)600MW以及1000MW的核電汽輪機(jī),技術(shù)的國產(chǎn)化,成本不斷降低,不同國家的電網(wǎng)周波不同,采用的全速或者半速的汽輪機(jī)不同,全速比半速輕30%~40%,但是機(jī)組功率受到汽缸數(shù)目和加工條件的限制。我國發(fā)展核電1000MW級汽輪機(jī),引進(jìn)技術(shù)較為成熟的半速機(jī)組,采用全速機(jī)組有利于降低價(jià)錢,也有利于機(jī)組大件運(yùn)輸,促進(jìn)核電事業(yè)的發(fā)展。
5 汽輪機(jī)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
5.1 汽輪機(jī)啟動環(huán)節(jié)的節(jié)能技術(shù)
汽輪機(jī)啟動過程中,各類技術(shù)參數(shù)是否合理是保證其能夠安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)環(huán)保運(yùn)行的關(guān)鍵。第一,啟動過程中,需要對主汽溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制,保證主汽壓力在規(guī)定的范圍內(nèi)。根據(jù)啟動模式的不同,合理安排汽輪機(jī)暖管時(shí)間,啟動前做好相關(guān)的實(shí)驗(yàn),只有保證各項(xiàng)參數(shù)符合要求才能啟動,避免造成蒸汽浪費(fèi)。在暖管過程中,主汽溫度不斷升高,需要逐漸關(guān)小疏水閥開度,起到節(jié)約蒸汽的作用。第二,保證抽真空的時(shí)間合理,做好能源節(jié)約;第三,合理安排汽封氣管路暖管的實(shí)踐,避免由于暖管過早造成蒸汽浪費(fèi),或暖管國外導(dǎo)致抽真空時(shí)間延長,浪費(fèi)能源;第四,轉(zhuǎn)沖轉(zhuǎn)前,需要事先做好并網(wǎng)工作,避免沖轉(zhuǎn)到額定轉(zhuǎn)速后,不能及時(shí)的并網(wǎng)。
5.2 汽輪機(jī)運(yùn)行環(huán)節(jié)的節(jié)能技術(shù)
實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗,安全運(yùn)行是基礎(chǔ)和前提。在運(yùn)行過程中,相關(guān)操作人員需要做好監(jiān)控工作,精心進(jìn)行調(diào)整,讓汽輪機(jī)始終處于安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)按照巡回檢查制度,對設(shè)備進(jìn)行定期的巡視,如果發(fā)現(xiàn)異常情況,則需要及時(shí)的進(jìn)行故障排除。對于設(shè)備的切換、實(shí)驗(yàn)等工作,必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行,保證設(shè)備運(yùn)行的安全,避免造成資源浪費(fèi)。在運(yùn)行過程中,必須保持主汽壓力以及溫度處于正常狀態(tài),同時(shí)其變化范圍不能超過允許值。對于回?zé)嵯到y(tǒng)來說,必須保證加熱器出口水溫滿足設(shè)計(jì)要求,如果水溫過低,則需要及時(shí)的增加燃料的用量,但切忌不能造成浪費(fèi)。對于機(jī)組變負(fù)荷運(yùn)行過程中,操作必須按照有關(guān)規(guī)定,保證負(fù)荷能夠平穩(wěn)過渡。
5.3 汽輪機(jī)停機(jī)環(huán)節(jié)的節(jié)能技術(shù)
汽輪機(jī)正常停機(jī)主要包括滑參數(shù)停機(jī)以及定⑹停機(jī)兩種。其中,滑參數(shù)停機(jī)能夠充分利用鍋爐余熱,同時(shí)加速相關(guān)部件的冷卻,避免汽輪機(jī)汽缸上下溫度差別過大,對于葉片具有一定的清洗作用,停機(jī)后汽缸溫度相對較低,能夠方便機(jī)組檢修人員盡快安排檢修工作。因此,通常汽輪機(jī)停機(jī)往往采用滑參數(shù)方式操作,通過鍋爐燃燒調(diào)整降低主蒸汽參數(shù),進(jìn)而減少負(fù)荷,直到汽缸參數(shù)得到停機(jī)要求。這種停機(jī)方式,能夠充分發(fā)揮余熱,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
6 結(jié)語
綜上所述,我國汽輪機(jī)走過了六十多年的光輝歷程,為電力事業(yè)做出巨大貢獻(xiàn),要繼續(xù)發(fā)揚(yáng)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新,加大投入,建立自主的研發(fā)系統(tǒng)。發(fā)展市場要求的高參數(shù),高效率,高可靠性低維護(hù)性的各種產(chǎn)品,為我國汽輪機(jī)事業(yè)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:汽輪機(jī)檢修;狀態(tài)檢修;研究
最近幾年,科技高速發(fā)展,此時(shí)廣大群眾的生活水平在逐漸的提升。在這種背景之下,作為為群眾提供電力的發(fā)電廠,要想獲取穩(wěn)定的發(fā)展,就要符合科技發(fā)展規(guī)定,而且還要不斷的革新工藝。對于發(fā)電廠來講,它的運(yùn)行必須有汽輪機(jī)參與,也就是說汽輪機(jī)的質(zhì)量以及功效會對電廠的效益產(chǎn)生很大的影響。因此,為了提升效益,避免不利現(xiàn)象出現(xiàn),就要認(rèn)真開展檢修工作。目前常用的檢修形式是狀態(tài)檢修。該方法較之于以往的檢查不一樣的地方在于,它能夠維護(hù)設(shè)備,能夠?qū)υO(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)有一定的了解,假如設(shè)備出現(xiàn)了問題,我們就能夠在第一時(shí)間處理,這樣就能夠增加設(shè)備的使用時(shí)間。
1 發(fā)電廠汽輪機(jī)檢修的重要性
汽輪機(jī)作為發(fā)電廠的主要設(shè)備,它的運(yùn)行情況會對整個(gè)電廠的運(yùn)行有一定的影響。只有汽輪機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定了,才能夠保證供電穩(wěn)定,才能夠確保電力安全。然而我們通過肉眼是無法得知汽輪機(jī)的運(yùn)行是不是穩(wěn)定的,必須借助于檢修活動。檢修工作的意義非常重大,具體來講,我們可以從電廠以及國家兩個(gè)層面來分析。從電廠的層面來分析,對設(shè)備開展檢修工作能夠明顯的增加它的使用時(shí)間,而且還可以確保設(shè)備的運(yùn)作穩(wěn)定,還能夠減少電廠的運(yùn)作開支。從國家的層面上來看,定時(shí)的檢修設(shè)備能夠提升廣大群眾的生活水平,確保電力供應(yīng)充足,帶動國家經(jīng)濟(jì)進(jìn)步。另外,檢修汽輪機(jī)的重要性還可以從電力市場的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)等因素來進(jìn)行檢修價(jià)值的分析。
1.1 帶動電力行業(yè)進(jìn)步
隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,人們的生活水平提升之后,就在無形之中帶動了電力行業(yè)的發(fā)展。只有做好了汽輪機(jī)檢修工作才可以確保它的運(yùn)作正常,才能夠保證電廠穩(wěn)定發(fā)電。
1.2 保護(hù)生態(tài)環(huán)境
經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度之后,人們的環(huán)保意識也隨之提升,目前很多行業(yè)都開始關(guān)注環(huán)保工作。比如,在電力領(lǐng)域人們就非常關(guān)注環(huán)保。在該領(lǐng)域,對于環(huán)境的制定標(biāo)準(zhǔn)有著非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求,個(gè)別企業(yè)在對電力進(jìn)行控制中需要做到零排放的要求。因此,在檢修的時(shí)候,必須使用恰當(dāng)?shù)拇胧﹣磉\(yùn)用理論知識,將其合理的運(yùn)用到檢修工作之中,降低檢修工作帶來污染的幾率。
1.3 節(jié)省成本增加利潤
通過開展檢修工作,可以帶動電力行業(yè)的進(jìn)步,帶動環(huán)保工作更好的開展,除此之外,它還有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。具體來講,在檢修的時(shí)候,使用合理的檢修措施能夠增加設(shè)備的使用時(shí)間、降低費(fèi)用、提升利潤。站在國家的層面上來看,有效的供電能夠?yàn)楦鱾€(gè)行業(yè)的發(fā)展提供電力保證,最終帶動國家經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。
2 汽輪機(jī)狀態(tài)檢修
在汽輪機(jī)的運(yùn)行過程中,推進(jìn)了電廠的發(fā)展道路,讓電廠能更好地適應(yīng)當(dāng)今的競爭,特別是現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,各個(gè)電廠需要積極對汽輪機(jī)進(jìn)行檢修效率的改進(jìn),采用創(chuàng)新先進(jìn)技術(shù)更好的達(dá)到工作效率的提高,同時(shí)還可以降低成本,更好的促進(jìn)電廠的發(fā)展。而如今電廠的檢修部門在對汽輪機(jī)進(jìn)行檢修的方式中最常用的方式就是狀態(tài)檢修,通過此方法我們能夠很全面的得知設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的各種問題,進(jìn)而可以在第一時(shí)間之內(nèi)處理問題,將損失降到最小。目前我們國家的發(fā)電廠普遍使用這種檢修方法。
2.1 狀態(tài)檢修原理
對于汽輪機(jī)來說,問題的出現(xiàn)通常有特定的規(guī)律,當(dāng)問題出現(xiàn)的時(shí)候,就會以特定的形式來表現(xiàn)。此時(shí)工作者就可以通過它的表現(xiàn)來判定問題所在。舉例來看,設(shè)備在運(yùn)作的時(shí)候聲音和平時(shí)不一樣時(shí),就表示著它的零件固定的不是很牢固了,這時(shí)候我們就可以通過他的方位來判定問題所在,繼而開展檢修工作,幫助其恢復(fù)性能。通過上文我們可知設(shè)備的各種不正常的表現(xiàn)都能夠提示出它的問題所在,因此工作者只需要在平時(shí)多加觀察,就能夠找出問題所在,進(jìn)而維修,避免不利現(xiàn)象出現(xiàn),解決潛在的隱患。
2.2 對汽輪機(jī)的振動進(jìn)行檢測
一般來說,當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí),它的振幅以及頻率等與平時(shí)就會有很大的不同。我們通過分析這種不同之處,就能夠快速找到設(shè)備的問題所在,進(jìn)而對其開展維修工作。因?yàn)樵O(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)候的振幅等有差別,所以,許多和故障相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息都包含在汽輪機(jī)的振動中。將這些數(shù)據(jù)收集到一起,然后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給相關(guān)人員,就能夠合理的解決問題。在具體的開展修理活動的時(shí)候,可引進(jìn)數(shù)學(xué)思想,對設(shè)備開展檢修工作。修理汽輪機(jī)采用的振動檢測技術(shù)已相對成熟,而且被大量的用到設(shè)備維護(hù)工作中。
2.3 檢測油液污染情況
在檢測設(shè)備的時(shí)候,不能忽略油液污染檢測。設(shè)備在運(yùn)行的時(shí)候,要不定時(shí)的檢查油液是否泄漏,是否導(dǎo)致了污染,結(jié)合污染情況具體判定設(shè)備的問題所在。油液的污染狀況可以作為汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的參考依據(jù),這主要是由于所有運(yùn)行的汽輪機(jī)將對油液產(chǎn)生不同程度的污染,這一般是設(shè)備運(yùn)行時(shí)發(fā)生磨損引起的,且也可以根據(jù)油液的污染監(jiān)測出設(shè)備磨損狀況,之后再通過設(shè)備磨損狀況確定出故障。
2.4 檢測葉片應(yīng)力
電廠在運(yùn)行的時(shí)候,最易于出現(xiàn)問題的機(jī)械就是汽輪機(jī)了。只要它一出現(xiàn)問題,電廠的整體運(yùn)作就會受到很大的影響,有時(shí)候還會導(dǎo)致整個(gè)電廠停工。發(fā)電廠在檢修設(shè)備時(shí),參考的因素也包括汽輪機(jī)運(yùn)行中葉片的應(yīng)力。而葉片是設(shè)備最薄弱的環(huán)節(jié),因此,設(shè)備運(yùn)行的時(shí)候它最易于出F問題了。所以,我們在維修設(shè)備的時(shí)候,最好是將葉片相關(guān)的信息歸攏到一起,維修葉片發(fā)生的故障,采用熱彈性力學(xué)相關(guān)知識對汽輪機(jī)葉片發(fā)生故障的原因進(jìn)行分析,爭取以最短的時(shí)間獲知問題所在。
2.5 汽輪機(jī)機(jī)組對故障的反應(yīng)
除了要做好上述的工作之外,還應(yīng)該對設(shè)備的總體構(gòu)造有很清楚的認(rèn)識,確保在不改變設(shè)備總體構(gòu)造的前提之下發(fā)現(xiàn)問題。借助結(jié)構(gòu)的檢修工作,能夠明顯的提升設(shè)備的性能,避免設(shè)備出現(xiàn)磨損現(xiàn)象,最終起到提升設(shè)備效益,增加實(shí)用性的目的。通過合理的養(yǎng)護(hù)設(shè)備結(jié)構(gòu),能夠確保其運(yùn)行穩(wěn)定,成本降低,進(jìn)而使得企業(yè)的利潤增加。
3 結(jié)束語
隨著我國的科技研究發(fā)展,在發(fā)電廠中采用狀態(tài)檢修法,從而對汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)提供了保障,而且也能帶動電廠發(fā)展,確保它更好的為廣大群眾服務(wù)。而且,作為電廠應(yīng)該在確保國家和本單位利益不受影響的前提之下,積極開展檢修活動,從而為我國電力事業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供良好的平臺。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】汽輪機(jī);內(nèi)部除濕;除濕技術(shù)
中圖分類號:TK269文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、前言
如何做好新形勢下汽輪機(jī)內(nèi)部除濕技術(shù)發(fā)展工作的措施,為汽輪機(jī)內(nèi)部除濕技術(shù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的安全保障,是現(xiàn)在汽輪機(jī)除濕技術(shù)面臨的迫在眉睫、亟待解決的頭等課題。
二、汽輪機(jī)內(nèi)部除濕技術(shù)的概述
在汽輪機(jī)低壓缸和核電汽輪機(jī)中,蒸汽常處于濕蒸汽兩相流動狀態(tài),不僅會使在濕蒸汽區(qū)工作的汽輪機(jī)級效率降低,而且濕蒸汽中的水滴會導(dǎo)致汽輪機(jī)末幾級葉片的水蝕損壞。由于汽輪機(jī)的蒸汽進(jìn)口參數(shù)已經(jīng)接近或達(dá)到飽和狀態(tài),濕蒸汽流動引發(fā)的問題更加突出,如果不采取除濕措施,蒸汽在末級出口處的濕度將高達(dá)24%,對汽輪機(jī)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性帶來很大危害,因此對汽輪機(jī)的除濕方法進(jìn)行研究具有十分重要的意義。
汽輪機(jī)除濕技術(shù)可分為外部除濕技術(shù)和內(nèi)部除濕技術(shù)。其中,在空心靜葉上設(shè)置除濕槽,利用槽內(nèi)外的壓差去除水膜,減少靜葉出氣邊水膜破裂形成的二次水滴數(shù)量,從而消除或減輕動葉水蝕,是最有效的除濕方法之一,在汽輪機(jī)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而如果除濕槽設(shè)計(jì)不當(dāng),不僅不能達(dá)到理想的除濕效果還會引起氣動效率下降。空心靜葉除濕槽的除濕效果與除濕槽開設(shè)的位置、形狀、尺寸、角度等因素有關(guān),必須針對具體汽輪機(jī)的工作情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文對汽輪機(jī)低壓缸末級內(nèi)的水滴運(yùn)動和沉積規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值研究,并在此基礎(chǔ)上分析了末級空心靜葉除濕槽的幾何結(jié)構(gòu)對除濕性能的影響。
三、汽輪機(jī)內(nèi)部除濕技術(shù)
當(dāng)前火電廠的汽輪機(jī)開始朝著大容量、高參數(shù)以及高效率的方向發(fā)展,為了達(dá)到足夠高的蒸汽熱效率,汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)者一般都采用了超臨界的設(shè)計(jì)參數(shù)來予以實(shí)現(xiàn),導(dǎo)致新蒸汽的初壓越來越高,而汽輪機(jī)末級的葉片尺寸也不斷增加,出口蒸汽的濕度也就隨著明顯增加。而蒸汽中所包含的流動的水滴在運(yùn)動的過程中對汽輪機(jī)的葉片產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊作用,使得汽輪機(jī)的末端轉(zhuǎn)子的葉片產(chǎn)生較為嚴(yán)重的沖蝕作用,甚至?xí)?dǎo)致葉片發(fā)生斷裂。為了加強(qiáng)這種抵抗腐蝕的能力,就必須要降低汽輪機(jī)中流動蒸汽的濕度。
當(dāng)前,在大部分汽輪機(jī)使用單位,主要采用的是內(nèi)部除濕技術(shù)。其中,核電機(jī)組的除濕裝置一般設(shè)置在高壓與低壓氣缸之間安裝外置式的汽水分離、再熱裝置。這種外置式的除濕裝置都是通過在其流道部分設(shè)置疏水環(huán)來達(dá)到除濕的目的。而疏水環(huán)主要是設(shè)置在動靜葉之間,通過合理利用動、靜葉之間的工作蒸汽的扭轉(zhuǎn)、離心作用來將蒸汽中的水滴向外周拋開,然后再通過在動葉頂部穿過的汽封環(huán)之間的孔,徹底地將水滴排到機(jī)組外設(shè)置的冷凝器當(dāng)中。這種在葉片的表面卡設(shè)除濕溝槽的方式具有結(jié)構(gòu)較為簡單、加工工藝容易實(shí)現(xiàn)以及造價(jià)較低的特點(diǎn),因此在汽輪機(jī)的除濕過程中得到廣泛應(yīng)用。
同時(shí),這種除濕裝置還可以將積累在汽封環(huán)之上的自由水重新進(jìn)入到蒸汽通道,或者是再次沖擊汽封環(huán)之間將之有效地予以排除,最終經(jīng)過內(nèi)壁之上開始的孔排到冷凝器當(dāng)中。這種方式雖然可以有效地除去蒸汽流道內(nèi)部存在的液態(tài)水滴,但在這個(gè)過程中也減少了流道中的部分蒸汽,也就是說這種方式降低了汽輪機(jī)的熱效率。其中,最為嚴(yán)重的就是假若在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)些許誤差時(shí),都將對汽輪機(jī)的蒸汽產(chǎn)生極大損失。同時(shí),這種外置式汽水分離、再熱裝置的尺寸和重量一般都較大,造價(jià)也不夠便宜,對整個(gè)系統(tǒng)造成的壓力損失也較大。假如汽輪機(jī)組采用的是單缸設(shè)計(jì),當(dāng)前這種外置式汽水分離裝置將不能有效地加以采用。
四、除濕槽寬度對除濕效率的影響
根據(jù)總流伯努利方程以及除濕槽進(jìn)出口處的壓差進(jìn)行估算可知,本文幾種寬度的除濕槽能通過的液相流量都遠(yuǎn)大于除濕槽開設(shè)區(qū)域上游的液相沉積量,因此理論上完全滿足抽吸掉除濕槽上游液相沉積量的要求。
由于除濕槽進(jìn)口處的蒸汽 ---水膜兩相流動機(jī)理十分復(fù)雜,因此除濕槽的除濕效率并不是簡單地隨著除濕槽寬度的增大而增大。通過實(shí)驗(yàn)研究了除濕槽角度為45。槽寬為1--4mm( 相當(dāng)于本文定義的0.4--3mm) 時(shí)除濕效率的變化,認(rèn)為隨著槽寬增加除濕效率先減小后增大.當(dāng)抽吸壓比較時(shí),槽寬為1--3mm時(shí)除濕效率幾乎相同,當(dāng)抽吸壓比增大時(shí)除濕效率會下降,這時(shí)較寬的除濕槽才有較高的除濕效率,因此存在一個(gè)最佳抽吸壓比.此外,當(dāng)葉柵出口汽流速度較低時(shí)的最大除濕效率和最佳抽吸壓比比葉柵出口速度較高時(shí)的要大一些。由于本文研究的核電汽輪機(jī)末級靜葉出口的汽流速度遠(yuǎn)高于該實(shí)驗(yàn)中的葉柵出口流速,可以推測最佳抽吸壓比會較小。數(shù)值計(jì)算得到的末級空心靜葉除濕槽的抽吸壓比,可見隨著除濕槽寬度的增大,壓力面和吸力面除濕槽的抽吸壓比都明顯增大,因此槽寬較大時(shí)不一定除濕效率會較高。綜合來看,除濕槽的寬度不能太小也不能過大,而是存在一個(gè)合適的寬度。
五、解決措施
1、控制成核。理論上,建議通過控制蒸汽在濕汽區(qū)膨脹速率,可以控制自然結(jié)核和形成的霧滴大小,當(dāng)蒸汽快速膨脹時(shí)出現(xiàn)結(jié)核,威爾遜線發(fā)生在葉片流道內(nèi)。由于產(chǎn)生的是霧汽,因此在隨后的固定表面上沉積的水滴數(shù)量是相當(dāng)少的。但是,當(dāng)結(jié)核發(fā)生在葉片流道間的軸向間隙時(shí)(蒸汽擴(kuò)散速度很低甚至滯止的區(qū)域)相當(dāng)于產(chǎn)生近似的霧滴,使得靜葉片上的沉積增長。
2、沖刷防護(hù)。這是最普通的方法,但屬于被動控制,能幫助減少水汽損失。通過提供局部硬化表面以減少沖蝕,或者通過材料處理,如在低壓動葉的前緣焊接司太立片。
3、增加軸向距離。增加靜葉和動葉間的軸向距離,使得水滴有更多的時(shí)間加速,以達(dá)到接近自由蒸汽的速度,減少相對沖擊速度。此方法同時(shí)減少了葉片沖蝕和機(jī)械損失。
4、空心葉片并設(shè)置除濕槽。空心靜葉除濕即將靜葉內(nèi)做成空腔,通過腔室借助抽吸,吹掃或加熱的方法將附著在靜葉表面的液膜或靜葉尾緣的大液滴去掉。以增加蒸汽的干度。同時(shí)在空心靜葉內(nèi)弧和背弧上設(shè)置除濕槽。利用槽內(nèi)外的壓差去除水膜,減少靜葉出汽邊水膜破裂形成的二次水滴數(shù)量,能幫助水滴加速和霧化,從而消除或減輕動葉水蝕。
5、靜葉片幾何結(jié)構(gòu)。由于擴(kuò)散作用,減少葉片表面面積可降低水滴沉積,而由于慣性作用,減少葉片曲率和后緣半徑也可降低水滴沉積。因此鑒于以上觀點(diǎn),通過優(yōu)化葉片幾何形狀可以使水滴沉積和聚積降低,已證實(shí)可降低大的水滴的出現(xiàn)。
6、去除水汽。最重要的是在汽輪機(jī)內(nèi)部重要位置設(shè)置抽汽口以去除水汽。
在動葉片離心力和地球自轉(zhuǎn)偏向力的作用下,水滴在離心作用下聚向葉片頂部,以高切向和徑向速率離開葉片。因此,水汽密度在此周圍區(qū)域增加,為去除水汽創(chuàng)造一有利條件。槽縫尺寸、形狀、幾何形狀、軸向位置、葉片高度、抽汽壓力等是影響水汽去除效率的重要參數(shù)。
六、結(jié)束語
綜上所述,本文所提到的汽輪機(jī)內(nèi)部除濕技術(shù)的研究工作,希望可以對汽輪機(jī)內(nèi)部除濕技術(shù)的發(fā)展提供參考價(jià)值。隨著汽輪機(jī)內(nèi)部除濕技術(shù)的不斷開展, 對輪機(jī)內(nèi)部除濕技術(shù)的研究工作也將成為保障汽輪機(jī)內(nèi)部除濕技術(shù)措施的重要工作。
參考文獻(xiàn):
[1] 徐連青. 汽輪機(jī)內(nèi)部除濕技術(shù)芻議[J]. 機(jī)電信息.2012(12):132-133.
關(guān)鍵詞:汽輪機(jī);檢修;原因分析
中圖分類號:TK26 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 汽輪機(jī)概述
1.1 汽缸隔板、噴嘴清洗打磨檢查有無損傷;清掃汽缸、隔板、隔板套、測量上下汽缸結(jié)合面間隙及水平。高、低端部軸封、隔板軸封檢查檢修,測量調(diào)整間隙,超差情況下進(jìn)行調(diào)整更換。
1.2 檢查主軸橢圓度、彎曲度及葉輪飄偏度和晃度、測量調(diào)整各部間隙。檢查軸瓦、油擋磨損情況復(fù)測緊力間隙,超標(biāo)時(shí)調(diào)整或更換,轉(zhuǎn)子找正,軸瓦測溫元件拆裝更換,儀表一次探頭調(diào)整更換。
1.3 檢查軸瓦、油擋磨損情況復(fù)測緊力間隙,超標(biāo)時(shí)調(diào)整或更換,轉(zhuǎn)子找正,軸瓦測溫元件拆裝更換,儀表一次探頭調(diào)整更換。配合汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子返廠檢修,轉(zhuǎn)子拆裝、轉(zhuǎn)子飄偏、晃度檢查,轉(zhuǎn)子檢修安裝,動靜間隙、鏜孔復(fù)測調(diào)整。
1.4 凝汽器140根銅管(約0.5噸)更換心及凝汽器銅管清洗、真空系統(tǒng)嚴(yán)密性檢查檢修。配合調(diào)速器返廠調(diào)試,現(xiàn)場拆裝清洗。盤車裝置檢查、檢修。
1.5 汽輪機(jī)滑銷系統(tǒng)檢查,臺板檢修研磨,接觸檢查檢修。主油泵測量檢修,油系統(tǒng)檢修,回油管道酸洗鈍化吹掃,油系統(tǒng)濾油循環(huán)。
1.6 發(fā)電機(jī)氣隙檢查調(diào)整。勵(lì)磁機(jī)氣隙檢查調(diào)整。
2 氣機(jī)檢修標(biāo)準(zhǔn)
2.1 調(diào)速系統(tǒng):調(diào)速系統(tǒng)升降負(fù)荷平穩(wěn),調(diào)速遲緩率≤0.5%,接帶負(fù)荷平穩(wěn),空負(fù)荷轉(zhuǎn)速擺動≤15rpm,并網(wǎng)后負(fù)荷波動≤400KW。保安系統(tǒng)各保護(hù)裝置動作靈敏可靠,保護(hù)整定值符合制造廠要求。
2.2 機(jī)組各檢修數(shù)據(jù)符合制造廠要求,控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。油系統(tǒng)無滲漏,油質(zhì)沖洗循環(huán)清洗,潔凈度標(biāo)準(zhǔn)NAS8級,油系統(tǒng)檢修按照《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收規(guī)范》進(jìn)行。
2.3 機(jī)組滑銷系統(tǒng)膨脹自如無卡澀現(xiàn)象,機(jī)組振動臨界轉(zhuǎn)速控制在≤0.01mm,額定轉(zhuǎn)速≤0.03mm,正常運(yùn)行水平垂直最大振動≤0.05mm,軸向最大振動≤0.03mm。
2.4 機(jī)組滿負(fù)荷純凝運(yùn)行汽耗≤4.8kg/KW·h。
2.5 滑銷系統(tǒng)、通流部分、汽封、轉(zhuǎn)向?qū)~環(huán)、隔板、軸承、保安裝置及傳感器、找中心等詳細(xì)安裝數(shù)據(jù)見《15MW凝汽式汽輪機(jī)安裝使用說明書》。
3 主要工機(jī)具及勞動力計(jì)劃
3.1 主要量具:框式水平儀、合相水平儀、條式水平儀、游標(biāo)卡尺、楔形塞尺、百分表、磁力表座、內(nèi)徑千分尺、塞尺等。
3.2 主要工具:轉(zhuǎn)子起吊扁擔(dān)、轉(zhuǎn)子支撐架、高中低壓轉(zhuǎn)子起吊鋼絲繩、軸承及上軸封起吊架、軸承翻瓦工具、液壓千斤頂、對輪螺絲拆卸工具、熱緊螺栓電加熱器等。
3.3 勞動力計(jì)劃:班長2人、作業(yè)工10人、起重工4人、技術(shù)員2人、電工2人。
4 編制依據(jù)
《機(jī)械設(shè)備安裝施工及驗(yàn)收通用規(guī)定》(GB50231-98)、《電站汽輪機(jī)維護(hù)檢修規(guī)程》(SHS08001-92)、《電力建設(shè)安全工作規(guī)程》DL5009.1-2002、《火電施工質(zhì)量檢驗(yàn)及評定標(biāo)準(zhǔn)(汽機(jī)篇)》1998年版、《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范(汽輪機(jī)組篇)》DL 5011-92、汽輪機(jī)產(chǎn)品合格證明書及隨機(jī)文件。
5 施工前準(zhǔn)備
5.1 熟悉制造廠設(shè)備圖及制造廠檢修技術(shù)要求,熟悉汽輪機(jī)汽機(jī)設(shè)備檢修規(guī)程。
5.2 針對設(shè)備的運(yùn)行情況,存在的缺陷,結(jié)合安裝時(shí)情況進(jìn)行現(xiàn)場查對,依據(jù)查對結(jié)果及檢修計(jì)劃確定檢修的重點(diǎn)項(xiàng)目。
5.3 落實(shí)材料、備品、備件、專用工具等物資的準(zhǔn)備工作。
5.4 準(zhǔn)備好技術(shù)記錄表格以及確定應(yīng)測繪和檢驗(yàn)的備品備件、圖紙資料。
5.5 低壓內(nèi)外上缸及低壓轉(zhuǎn)子的起吊方案參照檢修維護(hù)手冊上甲方提供的起吊方案實(shí)施;其使用的專用工具、起吊索具如鋼絲繩、起吊扁擔(dān)、轉(zhuǎn)子支撐架、卡環(huán)、吊環(huán)等施工機(jī)具應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真清理檢查,落實(shí)到位,并檢驗(yàn)合格。
6 施工步驟及方法
6.1 機(jī)組斷電、停氣、倒空等工藝處理完畢,具備檢修條件,辦理安全作業(yè)證后,安全施工。拆卸與檢修相關(guān)的全部管線并封好管口,要小心拆卸,不得損壞或彎曲。
6.2 復(fù)測機(jī)組同軸度,拆卸汽缸螺栓時(shí)應(yīng)使用專用工具,插入導(dǎo)線管,用專用吊裝工具(準(zhǔn)備工作應(yīng)作吊力實(shí)驗(yàn))將上缸吊出。復(fù)測止推瓦、汽封、噴嘴和動葉片間隙,拆卸上半軸承箱,檢查徑向瓦和推力瓦,并檢查間隙。
6.3 檢查各瓦塊的工作面的接觸與磨損是否均勻,檢查軸承合金表面有無過分磨損、電腐蝕、龜裂紋、夾渣、氣孔、剝落等缺陷。用專用工具,水平吊出轉(zhuǎn)子。檢查隔板和汽缸之間的軸向間隙,及隔板支撐銷釘情況。拆卸隔板,檢查隔板迷宮,掛耳螺釘定位鍵等。檢查隔板、噴嘴的腐蝕、磨損、沖刷、裂紋情況,必要時(shí)更換,如無損傷,用手工將通流部分的零件清理干凈。
6.4 把下缸與冷凝器用汽割打開(此時(shí),應(yīng)將冷凝器汽室注水,直至銅管上面,防止飛濺,破壞銅管)。把下缸水平吊出,在維修場地鋪滿枕木,用天車把下缸180°翻轉(zhuǎn),用平板對研下缸支架與座架,使臺板與座架之間0.05mm塞尺不入,接觸面達(dá)到每平方厘米2-3點(diǎn),且不得有溝痕。
6.5 冷凝器更換銅管,先用四臺十六噸千斤頂將其固定,打開水室檢查門,向汽室注水,觀測兩端的管板面,如發(fā)現(xiàn)有漏水,做好記號,放去汽室的水,把有問題的銅管給予更換,脹管時(shí)切忌不要欠脹,也不可過脹。更換完畢后,向汽室注水,觀測24小時(shí),無滲漏為合格,向水室灌水、打壓,為三公斤,檢查門的螺栓人孔有無滲漏。
6.6 滑銷臺板結(jié)合面,機(jī)組長期運(yùn)行后,滑銷和銷槽表面,可能發(fā)生部分銹蝕或機(jī)構(gòu),高溫部位的滑銷,表面還可能產(chǎn)生氧化層,這些因素,使滑銷間隙減少甚至消失。汽缸膨脹不暢,而引發(fā)機(jī)組振動。拆卸滑銷去除表面銹垢、磨痕、毛刺、打磨光潔,檢查其與銷槽的接觸面積(大于總面積的80%),調(diào)整配合面間隙,間隙過小可刮研或磨削相應(yīng)表面,間隙過大時(shí)必須更換,用二硫化鉬粉擦拭配合表面,直至發(fā)出烏黑亮光,裝配并作記錄。間隙值應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn),且兩端同側(cè)的間隙方向一致,誤差不超過0.02mm。
6.7 發(fā)電機(jī)抽轉(zhuǎn)子工作應(yīng)按制造廠推薦的方法并使用制造廠供給的專用工具進(jìn)行。
6.8 放下汽缸,按著安裝順序以及隨機(jī)資料的要求安裝。機(jī)組對中要求:徑向0.04,軸向0.03,且要求上開口0-0.02。
6.9 汽缸水平面及大蓋結(jié)合面的密封涂料,應(yīng)在上缸接近下缸時(shí)涂抹,此時(shí)上缸支墊好,確保安全,涂料厚度應(yīng)均勻,約為0.5mm-1mm,密封膠必須耐高溫400℃以上。
關(guān)鍵詞:進(jìn)口汽輪機(jī)自流性材料澆注技術(shù)
中圖分類號:TK26文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言
汽輪機(jī)底板自流性材料澆注的技術(shù)是其中一項(xiàng)十分重要的技術(shù),由于汽輪機(jī)底板離混凝土的汽機(jī)平臺的間隙往往只有十幾厘米或更少,一旦澆注質(zhì)量有問題需要打掉重澆的話,將會是十分麻煩的事情,因?yàn)轱L(fēng)鎬以及一般性破除工具很難伸入到汽輪機(jī)底板的下面對已硬結(jié)的自流性材料進(jìn)行破除,所以一旦發(fā)生空鼓等質(zhì)量問題,將造成項(xiàng)目工期以月計(jì)的拖延和對項(xiàng)目造成巨大的損失。
自流性材料澆注前須完成的工作
2.1 檢查汽輪機(jī)底板平臺的準(zhǔn)確性
①、檢查汽輪機(jī)底板平臺的長、寬、高尺寸
②、檢查混凝土表面的情況,包括硬度和潔凈度等
③、確認(rèn)汽輪機(jī)的安裝方式是哪一種(如下圖)
④、確認(rèn)地腳螺絲的位置和尺寸是否正確
⑤、確認(rèn)汽輪機(jī)安裝的基準(zhǔn)線、中心線、管道預(yù)留位置、發(fā)電機(jī)出線位置等是否正確
⑥、整體是否具備澆注條件,包括附屬的設(shè)備和預(yù)先準(zhǔn)備工作
汽輪機(jī)底板平臺混凝土面要清理徹底,浮漿和松動的顆粒必須從混凝土表面清理干凈,我們現(xiàn)場具體工作步驟如下:
①、有鑿子將砼表面浮漿鑿去,使砼骨料暴露
②、用鋼刷除去細(xì)小浮漿
③、用高壓水槍進(jìn)行沖洗(去浮漿、保持澆注前濕潤)
④、直至砼表面達(dá)到強(qiáng)度要求≧1.5N/mm2
2.2澆筑調(diào)整螺絲并調(diào)整汽輪機(jī)至水平
國內(nèi)汽輪機(jī)廠采用墊鐵來調(diào)整汽輪機(jī)的水平,進(jìn)口機(jī)組多采用“調(diào)整螺絲”來調(diào)整汽輪機(jī)的水平高度。
2.3 調(diào)整高度,確保汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的軸中心線在規(guī)定的水平線上。
2.4汽輪機(jī)地腳螺絲手動擰緊,使之保持垂直于水平,但不要進(jìn)行最終的預(yù)張拉。
自流性材料的澆筑方法和選擇
3.1機(jī)器澆筑法
機(jī)器澆筑法的即采用泵送澆筑法,其優(yōu)點(diǎn)是效率高,節(jié)省時(shí)間節(jié)省勞動力,一般只需2-3人即可完成整個(gè)汽輪機(jī)底板的澆筑,其缺點(diǎn)是必須要有專業(yè)的泵送機(jī)器,如下圖:
3.2高差澆筑法
高差澆筑法,由于自重產(chǎn)生壓力導(dǎo)致自流性材料從高處流向低處,即自流性材料從高處流進(jìn),低處流出。其優(yōu)點(diǎn)是在沒有泵送機(jī)器的情況下,利用自重增加了自流性材料的流動速率,可以縮短施工的時(shí)間;其缺點(diǎn)是由于前期要支高入口處模板,還要在出口處設(shè)置導(dǎo)流槽,而且施工的材料也會造成一定的浪費(fèi),施工的材料和人力投入不小,具體施工方法見下圖:
3.3人工分區(qū)澆筑法
人工分區(qū)澆筑法,由于只是利用自流性材料自身的流動性,由一邊向另一邊流動,澆筑的速率極慢。對于大型的汽輪機(jī)而言,為了確保在凝固前澆筑完成先將整個(gè)底板用專用的織物管子進(jìn)行分割,如下圖:
這樣由里向外澆筑的順序是:先A1-2和A3-1,再澆筑A1-1和A3-2,最后澆筑A2-1和A2-2;每塊區(qū)域澆筑完成可以大致作個(gè)檢查,杜絕空鼓的產(chǎn)生。我們做的一個(gè)項(xiàng)目為了完成一個(gè)7200*18000mm的汽輪機(jī)底板澆筑連續(xù)花了14個(gè)小時(shí),其優(yōu)點(diǎn)是不需要機(jī)器,也節(jié)省了材料,但是如果氣溫較高時(shí),為了防止自流性材料在達(dá)到規(guī)定的液面高度前發(fā)生硬化,我們不建議采用這個(gè)方法。
自流性材料施工的要點(diǎn)
自流性材料施工的要點(diǎn)是確保空氣不跑到自流性材料里面,因?yàn)橐坏┛諝馀艿嚼锩鎸o法排出,在底板中間形成空洞。為了確保這一點(diǎn)我們必須做到:
材料必須從一側(cè)倒,使之均從一側(cè)流向另一側(cè)。不能為了加快速度兩側(cè)同時(shí)倒,一是因?yàn)檫@樣中間的空氣就無法排出,二是因?yàn)橹虚g的流動材料的液面無法看到就無法檢驗(yàn)自流性材料是否達(dá)到規(guī)定的標(biāo)高。只有一側(cè)倒入時(shí),當(dāng)另一側(cè)的液面滿到規(guī)定的高度,我們才可以認(rèn)為已達(dá)規(guī)定的標(biāo)高。
使用織物管注入自流性材料時(shí),最好在上面放一個(gè)大一點(diǎn)的漏斗,這樣確保自流性材料能連續(xù)不斷的注入到織物管中,防止斷供后織物管中有一段空氣。就如同我們醫(yī)院打點(diǎn)滴一樣,不能讓鹽水瓶空了,不然空氣就跑到管子里去了。
在施工前必須計(jì)算好所需的自留性材料的數(shù)量確保一次性連續(xù)澆筑,并根據(jù)不同施工方法放至少5~10%的余量,因?yàn)樵谝粋?cè)液面達(dá)到標(biāo)高時(shí),另一側(cè)一定是超過標(biāo)高的,并且要考慮施工中的意外事件諸如:模板開裂等情況的發(fā)生。
具體計(jì)算公式可以參考以下公式:
V=β*(A*B-a*b)*h+Vb+Vs
B-汽輪機(jī)底板的長、寬
a 、b-汽輪機(jī)腹部空洞的長、寬
Vb-地腳螺絲孔洞的體積
Vs-施工方案所需的體積,特別針對高差澆筑法
β -不同施工方案所需的余量,泵送法
強(qiáng)度檢查
根據(jù)自流性材料的硬化特性,在完成施工后24-48小時(shí)后,即可進(jìn)行強(qiáng)度檢查,具體步驟如下:
拆除模板敲擊表面將部分的溢漿去除目測表面的平整度,檢查是否有孔隙、裂縫等
可用回彈實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確認(rèn)砼強(qiáng)度
結(jié)語
本文作者根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識,總結(jié)了自流性材料的施工技術(shù)和方法,希望給相關(guān)工程技術(shù)人員帶來幫助,并對科研人員帶來探索性的啟發(fā)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:汽輪機(jī),振動,傅里葉變換,小波分析
1.前言
“設(shè)備故障診斷(Condition Monitoring andFaults Diagnosis)”是近年來發(fā)展起來的一門新興技術(shù),包含兩方面的內(nèi)容:一是對設(shè)備的現(xiàn)場運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測;二是在出現(xiàn)故障情況時(shí)對故障進(jìn)行分析與診斷。
汽輪機(jī)是電力企業(yè)中的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備,對其開展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測與故障診斷工作,保障設(shè)備安全可靠的運(yùn)行,可以取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。汽輪機(jī)的故障診斷技術(shù)是借助機(jī)械振動、轉(zhuǎn)子動力學(xué)等理論深入研究和認(rèn)識設(shè)備的故障機(jī)理;運(yùn)用現(xiàn)代測試技術(shù)、測量技術(shù)、測量與監(jiān)視伴隨設(shè)備運(yùn)行的振動、噪聲、溫度、壓力、流量等參數(shù);利用信號分析與數(shù)據(jù)處理技術(shù),對這些參數(shù)的模擬或數(shù)字信息進(jìn)行處理;建立動態(tài)信息與設(shè)備故障之間的聯(lián)系,運(yùn)用智能科學(xué)技術(shù)確定設(shè)備的診斷思想;以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心,建立故障監(jiān)測與診斷的系統(tǒng)。
2.汽輪機(jī)振動分類
轉(zhuǎn)子及軸系的振動是造成汽輪發(fā)電機(jī)組振動故障的主要原因。軸和軸系在機(jī)組內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,其常見故障有不平衡、彎曲、油膜渦動、不對中以及由此而產(chǎn)生的變形碰摩等。。以下就各種情況的振動特征作簡要分析。。[1]
2.1不平衡軸的不平衡一般有:靜不平衡、雙面不平衡,動不平衡和動靜不平衡4種。在軸系存在靜不平衡的情況下,它是一個(gè)截面的不平衡,軸旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)不平衡力矩M,并呈周期性變化,形成一階轉(zhuǎn)頻的振動。
其他三種不平衡狀態(tài)是多個(gè)截面的不平衡,每一個(gè)截面的不平衡所激發(fā)的橫向振動與靜不平衡是一樣的,只是各截面上振動相位和幅值大小有差異,其特征頻率仍然是。
不平衡故障特征:振動的時(shí)域波形為正弦波;頻譜圖中能量集中于基頻;當(dāng)轉(zhuǎn)子角速度< (固有頻率)時(shí),振幅隨的增大而增大;當(dāng)>時(shí),增大時(shí)振幅趨于一個(gè)較小的穩(wěn)定值;當(dāng)接近時(shí)發(fā)生共振,振幅具有最大峰值;當(dāng)工作轉(zhuǎn)速一定時(shí),相位穩(wěn)定;轉(zhuǎn)子的軸心軌跡為橢圓;轉(zhuǎn)子的進(jìn)動特征為同步正進(jìn)動;振動的強(qiáng)烈程度對工作轉(zhuǎn)速的變化很敏感。
2.2軸彎曲軸和軸系安裝不良、熱變形和自重都會引起軸的彎曲。軸的彎曲實(shí)質(zhì)上是軸的不平衡的又一種表現(xiàn)。在軸旋轉(zhuǎn)時(shí)這種不平衡會導(dǎo)致一階轉(zhuǎn)頻的橫向振動,同時(shí)還會產(chǎn)生一階轉(zhuǎn)頻的軸向振動和二階轉(zhuǎn)頻2的橫向振動。
軸彎曲的故障特征:特征頻率為1X,常伴頻率為2X;振動特性穩(wěn)定,振動方向?yàn)閺较颉⑤S向;相位特征穩(wěn)定;軸心軌跡為橢圓;進(jìn)動方向?yàn)橥秸M(jìn)動;振幅隨轉(zhuǎn)速變化較為明顯,隨負(fù)荷變化不明顯。。
2.3軸不對中與連軸節(jié)的故障軸系安裝中軸有彎曲并存在較大間隙等都會導(dǎo)致軸系不對中,從而在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生振動,使聯(lián)軸節(jié)處于不正常工作狀態(tài)。軸系不對中分為軸線平行且偏離一段距離、兩軸線交叉和兩軸線交錯(cuò)等幾種形式。
軸系不對中在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生振動不對中會激發(fā)出一階轉(zhuǎn)頻. 的軸向振動,同時(shí)會產(chǎn)生二階轉(zhuǎn)頻2的橫向振動。
二階轉(zhuǎn)頻2橫向振動和一階轉(zhuǎn)頻的軸向振動是不對中故障狀態(tài)的特征。如果二階轉(zhuǎn)頻橫向振動的振幅是一階轉(zhuǎn)頻橫向振動的振幅的30%-75%時(shí),則此不對中度(即不同軸度)聯(lián)軸節(jié)還可承受;若達(dá)到75%-150% 時(shí),則聯(lián)軸節(jié)會產(chǎn)生故障;若超過150% 時(shí),則會使聯(lián)軸節(jié)產(chǎn)生嚴(yán)重故障,加速磨損以至不能使用。
軸不對中故障特征:特征頻率2X,常伴頻率1X、 3X;振動特性穩(wěn)定,振動方向?yàn)閺较颉⑤S向;相位特征較穩(wěn)定;軸心軌跡為雙環(huán)橢圓;進(jìn)動方向?yàn)檎M(jìn)動;振幅隨轉(zhuǎn)速、負(fù)荷變化都較為明顯。
其他故障還有碰摩和油膜渦動[2]等。
3.振動信號分析
在振動信號分析中,通常采用的是傅立葉變換,雖然傅立葉變換能較好地刻劃信號的頻域特性,但幾乎不提供信號在時(shí)域上的任何信息。這樣我們在信號分析中面臨如下一對基本矛盾:時(shí)域與頻域的局部化矛盾。即我們?nèi)粝朐跁r(shí)域上得到信號足夠精確的信息,就得不到信號在頻域上的信息,反之亦然。
從原則上講,凡傳統(tǒng)使用傅立葉分析的地方,都可采用小波分析,小波分析優(yōu)于傅立葉分析的地方是,采用小波包技術(shù)后,它在時(shí)域和頻域同時(shí)具有良好的局部化性質(zhì),而且由于對高頻成分采用逐漸精細(xì)的時(shí)域和空域取樣步長,從而可以聚焦到對象的任意細(xì)節(jié),故小波變換符合高頻信號的分辨率較高的要求,而且小波變換適當(dāng)離散化后能構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)正交系,這無論是在理論上,還是在應(yīng)用上都是極其有用的。小波分析克服了傅立葉變換不適用于非平穩(wěn)信號分析、不能同時(shí)進(jìn)行時(shí)間一頻率局域性分析等缺點(diǎn),代表了信號分析發(fā)展的一個(gè)新階段。[3]
小波分析是傅立葉分析思想上的發(fā)展和延拓。二者是相輔相成的,但有以下不同:
(1) 傅立葉變換的實(shí)質(zhì)是把能量有限信號分解到以{}上;小波變換的實(shí)質(zhì)是把能量有限信號分解到以 (j=1,2,…,J)和所構(gòu)成的空間上。
(2) 傅立葉變換的基函數(shù)為三角函數(shù),具有唯一性;Wavelet變換的小波函數(shù)具有多樣性。
(3)在頻率分析中,傅立葉變換具有較好的局部化能力,特別是對于那些頻率成分較簡單的確定信號,傅立葉變換很容易把信號表示成各頻率成分的疊加;但在時(shí)域中,它沒有局部化能力。
4.結(jié)論 汽輪機(jī)振動是影響機(jī)組安全運(yùn)行的一個(gè)重要指標(biāo)。產(chǎn)生振動的原因是多種多樣的,不同的原因有不同的振動特征。小波變換是近年來興起的信號分析手段。在數(shù)學(xué)領(lǐng)域,它被認(rèn)為是現(xiàn)代付立葉分析的重大突破。小波變換優(yōu)于付立葉變換的地方在于它在時(shí)域和領(lǐng)域同時(shí)具有良好的局部化性質(zhì),可以聚焦到信號的任意細(xì)節(jié)。因此,在汽輪機(jī)振動信號的處理中,比傅里葉變換更加有效。
參考文獻(xiàn)
[1] 馮志鵬,宋希庚,薛冬新等.旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷理論與技術(shù)進(jìn)展綜述.振動與沖擊,2001,Vol. 20No. 4: 36-39
[2]陳進(jìn) 機(jī)械設(shè)備振動監(jiān)測與故障診斷[M].上海交通大學(xué)出版社,1999.71-74.
[3]劉貴忠等.小波分析及應(yīng)用.西安電子科技大學(xué)出版社,1995
關(guān)鍵詞:汽輪機(jī);故障診斷技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展和展望
近年來,我國的工業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)出日新月異的發(fā)展態(tài)勢,對于工業(yè)設(shè)備的要求也日益提高,不再局限于滿足工業(yè)生產(chǎn)基本需求,而是需要設(shè)備具有更高的安全性和可靠性,并且便于維修,適用性強(qiáng)。由于汽輪機(jī)的故障率較高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,危害較大,因此要求更為先進(jìn)和可靠的故障診斷技術(shù)與之相適應(yīng)。汽輪機(jī)的故障診斷技術(shù)也不斷地發(fā)展起來,然而在其發(fā)展的過程中存在著一些問題,影響汽輪機(jī)故障檢測的準(zhǔn)確性和可靠性,因此非常有必要對故障診斷技術(shù)展開研究,解決當(dāng)前存在的一些問題,以使其能夠滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求,確保汽輪機(jī)的使用安全和運(yùn)行可靠。
1 汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展
1.1 信號的采集與分析
汽輪機(jī)的工作環(huán)境比較復(fù)雜,因此可靠的故障診斷技術(shù)就顯得尤為重要,傳感器是故障診斷系統(tǒng)中的重要元件,對于傳感器的可靠性要求也相對較高。目前,對于傳感器的研究已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新階段,向提高可靠性的方向發(fā)展,新型傳感器的研究和開發(fā)成為業(yè)內(nèi)人士普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。傳感器故障診斷的性能,也是一個(gè)重要的研究方向,采用信息實(shí)現(xiàn)診斷融合,以達(dá)到降低漏診率和減少診斷失誤的目的。傳感器故障診斷技術(shù)的應(yīng)用并不廣泛,其硬件的缺點(diǎn)較為明顯。為提高傳感器的可靠性,可以通過提高融合技術(shù)和傳感器信號的可靠性來實(shí)現(xiàn)。對于振動信號的分析和處理是信號分析處理的主要內(nèi)容,而快速傅里葉變換則是在汽輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)中較為常用的方法。然而,傅里葉變換也有一定的適用條件,即要求信號較為平穩(wěn),而現(xiàn)實(shí)中平穩(wěn)的信號卻不多,一般都是非線性的,因此為提高信號分析和處理的精度和準(zhǔn)確度,可以采取圖形辨識的方法。
1.2 故障的機(jī)理和診斷
在分析汽輪機(jī)的故障時(shí),不能停留在故障的表面,而是應(yīng)該深入研究故障產(chǎn)生的原因,究其本質(zhì),即針對故障機(jī)理的研究。通過分析汽輪機(jī)故障的機(jī)理,可以更加深入地了解和掌握故障。作為一項(xiàng)基礎(chǔ)的技術(shù),故障機(jī)理分析對于快速準(zhǔn)確地找出故障起到了十分重要的作用,其分析的范圍主要是故障的類型、故障發(fā)生的規(guī)律和特征。邏輯、統(tǒng)計(jì)和對比是汽輪機(jī)故障診斷中通常采用的幾個(gè)主要方式。專家系統(tǒng)、模式識別、模糊診斷以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),則是故障診斷中采取的主要策略。
2 目前汽輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)中存在的問題
2.1 檢測方式問題
目前所采用的汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)和故障檢測手段較為落后,無法適應(yīng)現(xiàn)代化故障診斷的需求,并且在一定程度上對汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展造成了影響。推理算法是目前故障診斷技術(shù)所采用的主要方法,應(yīng)用也較為廣泛,然而卻存在一定的缺點(diǎn),在故障征兆的獲取方面始終停滯不前。
2.2 材料性能診斷較差
汽輪機(jī)的性能和所使用的材料是汽輪機(jī)的重要參數(shù),也是很重要的一項(xiàng)檢測內(nèi)容,并且具有評估汽輪機(jī)使用壽命的重要作用。然而,就目前來看,對于材料性能的診斷還有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善,這就導(dǎo)致故障診斷系統(tǒng)存在一些弊端,不利于故障診斷技術(shù)的發(fā)展。
2.3 復(fù)雜故障的機(jī)理
針對故障機(jī)理的研究是進(jìn)行故障診斷的第一步,對于接下來的診斷工作具有重要的指導(dǎo)意義。如果故障機(jī)理判斷失誤,就會耽誤故障維修的時(shí)間,并引發(fā)各類問題。然而汽輪機(jī)本身是十分復(fù)雜的設(shè)備,其產(chǎn)生故障的原因也是多種多樣,如果不能深入了解故障機(jī)理,就很難對故障進(jìn)行詳細(xì)徹底的分析,為汽輪機(jī)故障診斷工作帶來難度。
2.4 人工智能的應(yīng)用
人工智能是近年來逐漸發(fā)展起來的一項(xiàng)技術(shù),并且獲得了廣泛的應(yīng)用,在對汽輪機(jī)進(jìn)行故障診斷的過程中應(yīng)用人工智能系統(tǒng),可以解決一些傳統(tǒng)診斷系統(tǒng)無法解決的問題,其診斷的效果也較為出色。然而人工智能系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中也存在一些問題,需要加以優(yōu)化和改進(jìn)。隨著科技的發(fā)展,人工智能技術(shù)必將日益完善,從而更加適用于汽輪機(jī)的故障診斷,并使診斷技術(shù)上升到一個(gè)嶄新的高度。
3 汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展前景和趨勢
3.1 全方位的檢測技術(shù)
針對汽輪機(jī)及其系統(tǒng)各類故障的各種新檢測技術(shù)將是一個(gè)主要的研究方向,會出現(xiàn)許多重要成果。
3.2 故障機(jī)理的深入研究
故障機(jī)理的研究將集中在對漸發(fā)故障定量表征的研究上,研究判斷整個(gè)系統(tǒng)故障狀態(tài)的指標(biāo)體系及其判斷閾值將是另一個(gè)重要方向。
3.3 知識表達(dá)、獲取和系統(tǒng)自學(xué)習(xí)
知識的表達(dá)、獲取和學(xué)習(xí)一直是診斷系統(tǒng)研究的熱點(diǎn),但并未取得重大突破,它仍將是繼續(xù)研究的熱點(diǎn)。
3.4 綜合診斷
汽輪機(jī)故障診斷,將從以振動診斷為主向考慮熱影響診斷、性能診斷、邏輯順序診斷、油液診斷、溫度診斷等的綜合診斷發(fā)展,更符合汽輪機(jī)的特點(diǎn)和實(shí)際。
3.5 診斷與仿真技術(shù)的結(jié)合
診斷與仿真技術(shù)的結(jié)合將主要表現(xiàn)在,通過故障仿真辨識汽輪機(jī)故障、通過系統(tǒng)仿真為診斷專家系統(tǒng)提供知識規(guī)則和學(xué)習(xí)樣本、通過邏輯仿真對系統(tǒng)中部件故障進(jìn)行診斷。
3.6 信息融合
汽輪機(jī)信息融合診斷將重點(diǎn)在征兆級和決策級展開研究,目的是要通過不同的信息源準(zhǔn)確描述汽輪機(jī)的真實(shí)狀態(tài)和整體狀態(tài)。
3.7 從診斷向汽輪機(jī)設(shè)備現(xiàn)代化管理發(fā)展
設(shè)備計(jì)算機(jī)化管理系統(tǒng)、維修管理、預(yù)知維修決策將是未來一段時(shí)期內(nèi)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)研究的重心。為推動診斷技術(shù)的發(fā)展,獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)采用現(xiàn)代化的管理方式,對汽輪機(jī)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)有效的管理。當(dāng)前研究的重點(diǎn)主要是基于狀態(tài)的維修以及預(yù)知維修,對于提高經(jīng)濟(jì)效益起到非常重要的作用,同時(shí)產(chǎn)生的社會效益也將是非常巨大的。
4 結(jié)束語
時(shí)代的發(fā)展、科技的進(jìn)步賦予了工業(yè)生產(chǎn)新的活力,汽輪機(jī)也在發(fā)展中日益完善,獲得了廣泛的應(yīng)用和積極的推廣。在工業(yè)生產(chǎn)中,汽輪機(jī)作為重要的機(jī)械設(shè)備而存在,其作用和帶來的經(jīng)濟(jì)效益不言而喻。針對汽輪機(jī)的研究越來越受到人們的重視,而研究中較為重要的一個(gè)方面就是對于汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的研究。這項(xiàng)研究對于汽輪機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性無疑是非常重要的。隨著科技的進(jìn)步,汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)必然會越來越復(fù)雜,功能越來越多,對于汽輪機(jī)性能的要求也會逐漸提高,故障診斷技術(shù)不僅有助于更好地使用和維護(hù)汽輪機(jī),更可以通過該項(xiàng)技術(shù)的研究,分析汽輪機(jī)發(fā)生故障的主要機(jī)理,并根據(jù)故障機(jī)理,對汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)加以改進(jìn)和優(yōu)化,從而推動汽輪機(jī)技術(shù)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:超超臨界汽輪機(jī)關(guān)鍵技術(shù)
引言
目前,超臨界機(jī)組在國內(nèi)得到較快的發(fā)展,超超臨界機(jī)組在國內(nèi)也已開始建設(shè),超超臨界機(jī)組的蒸汽初參數(shù)較超臨界機(jī)組有大幅度提高,隨著蒸汽初參數(shù)的提高,超超臨界汽輪機(jī)在許多關(guān)鍵技術(shù)的可靠性上存在諸多難題,鄒縣電廠已竣工投產(chǎn)的超超臨界百萬千瓦機(jī)組在超超臨界汽輪機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)上采用了許多先進(jìn)的措施,有效解決了這些可靠性問題。
超超臨界汽輪機(jī)的參數(shù)特征
超超臨界汽輪機(jī)(supercritical steam turbine)有明確的物理意義,由工程熱力學(xué)中水蒸汽性質(zhì)圖表知道:水的臨界點(diǎn)參數(shù)為:臨界壓力Pc=22.129Mpa,臨界溫度Tc=374.15℃,臨界焓Hc=2095.2 kJ/kg,臨界熵Sc=4.4237 kJ/(kg.K),臨界比容νc=0.003147m³/kg。當(dāng)水的壓力P<Pc時(shí),水在定壓下加熱變?yōu)檎羝钠A段,呈現(xiàn)濕飽和蒸汽狀態(tài),汽化過程處于水與蒸汽兩項(xiàng)共存的狀態(tài)。當(dāng)水的壓力P=Pc,水的汽化階段縮為一點(diǎn)(臨界點(diǎn)),即汽化在一瞬間完成;水在Pc下定壓加熱到Tc時(shí)就立即全部汽化,無水與蒸汽兩相共存的汽化過程,但有相變點(diǎn)(Pc, Tc)。當(dāng)水的壓力P>Pc時(shí),水在定壓下加熱逐漸變?yōu)檫^熱蒸汽,無汽化過程,無相變點(diǎn)。工程上,把主蒸汽壓力Po<Pc的汽輪機(jī)稱為亞臨界汽輪機(jī),把Po>Pc的汽輪機(jī)稱為超臨界汽輪機(jī)。
在過去幾年,超超臨界汽輪機(jī)(Ultra supercritical steam turbine)與超臨界汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)劃分尚未有統(tǒng)一看法,有些學(xué)者把蒸汽參數(shù)為超臨界壓力與蒸汽溫度大于或等于593℃稱為超超臨界汽輪機(jī),蒸汽溫度593℃可以看作是主蒸汽溫度,也可以看作是再熱蒸汽溫度;有些學(xué)者把主蒸汽壓力大于27.5 Mpa且溫度大于580℃稱為超超臨界汽輪機(jī)。目前,超超臨界汽輪機(jī)的參數(shù)已基本確定并得到廣泛的接受和認(rèn)可,即在傳統(tǒng)的超臨界蒸汽參數(shù)24.2Mpa/538℃/538℃的基礎(chǔ)上,通過提高主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度或主蒸汽壓力來改善熱效率的汽輪機(jī)即為超超臨界汽輪機(jī),通過超超臨界汽輪機(jī)的定義可以知道提高蒸汽參數(shù)的方法有兩種:一種是提高主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度以提高蒸汽熱效率;一種是提高蒸汽的初壓力以提高蒸汽熱效率。
超超臨界汽輪機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)
與傳統(tǒng)的亞臨界汽輪機(jī)蒸汽參數(shù)16.7/538℃/538℃相比,超超臨界汽輪機(jī)的主蒸汽壓力、主蒸汽溫度大幅度升高,再熱蒸汽壓力和再熱蒸汽溫度也有明顯升高。但是就其蒸汽參數(shù)而言,超超臨界汽輪機(jī)在可靠性等方面也面臨著許多技術(shù)問題:
隨著蒸汽溫度的升高,超超臨界汽輪機(jī)存在以下可靠性問題:
材料力學(xué)性能和許用應(yīng)力下降,超超臨界汽輪機(jī)的承壓部件和傳動部件的強(qiáng)度降低,需要開發(fā)和采用新材料,采用可靠的蒸汽冷卻技術(shù)。
超超臨界機(jī)組選用的是直流鍋爐,直流鍋爐沒有汽包,不能進(jìn)行排污,給水中的鹽和鍋爐過熱器、再熱器管子內(nèi)剝離的氧化垢微型固體粒子進(jìn)入汽輪機(jī),對汽輪機(jī)的高壓部分造成固體顆粒侵蝕,對汽輪機(jī)的低壓部分易造成應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞。需對調(diào)節(jié)級和中壓第一級葉片的固體顆粒侵蝕采取一定措施,末級葉片需要采用耐腐蝕抗疲勞材料,低壓轉(zhuǎn)子需要采用防應(yīng)力腐蝕結(jié)構(gòu)。
超超臨界汽輪機(jī)另一個(gè)與高溫有關(guān)的嚴(yán)重問題是工作應(yīng)力下產(chǎn)生蠕變變形以及啟停與負(fù)荷快速變化過程中過大的熱應(yīng)力產(chǎn)生熱疲勞(低周疲勞)。超超臨界汽輪機(jī)的絕大部分高溫部件工作溫度是不均勻的和變化的,厚截面部件如轉(zhuǎn)子、汽缸、噴嘴室等在啟停的過程中或在負(fù)荷快速變化的過程中要承受很大的溫度梯度,由此而產(chǎn)生的熱應(yīng)力會接近甚至?xí)^材料的屈服極限,嚴(yán)重影響這些部件的使用壽命。這就需要采用新材料和新結(jié)構(gòu),進(jìn)行材料革命。
隨著蒸汽壓力的升高,超超臨界汽輪機(jī)存在以下可靠性問題:
汽缸、噴嘴室、導(dǎo)汽管等承壓部件應(yīng)力增大,面臨嚴(yán)峻的強(qiáng)度和壽命問題,也需要采用新材料和新結(jié)構(gòu),進(jìn)行材料革命。
主蒸汽的密度高、比容小,高壓轉(zhuǎn)子的偏心、間隙不對稱等產(chǎn)生蒸汽力,汽流激振容易引起軸系失穩(wěn),需要開展汽流激振對軸系穩(wěn)定性的研究。
汽輪機(jī)的各級間壓差和軸封的壓差也有增大,隔板汽封、圍帶汽封、軸封等部件的蒸汽泄漏量增大,需采用新的汽封結(jié)構(gòu)。
綜上所述,隨著蒸汽參數(shù)的提高,材料開發(fā)與工藝、固體顆粒侵蝕、材料強(qiáng)度問題、汽流激振、蒸汽冷卻技術(shù)、通流部分優(yōu)化等技術(shù)已成為超超臨界汽輪機(jī)國產(chǎn)化的關(guān)鍵技術(shù)。
鄒縣電廠超超臨界汽輪機(jī)關(guān)鍵技術(shù)探討
鄒縣電廠已竣工投產(chǎn)的1000MW超超臨界機(jī)組是引進(jìn)日立技術(shù)的機(jī)組,汽輪機(jī)為沖動式、超超臨界、中間再熱、單軸、雙背壓、四缸四排汽。型號TC4F-43,主蒸汽溫度600℃,主蒸汽壓力25.0MPa,再熱蒸汽溫度600℃,再熱蒸汽壓力4.45MPa。在以上可靠性問題上該機(jī)組采取了許多措施,值得在國內(nèi)借鑒和吸收:
(1) 為了使外缸材料可沿用亞臨界傳統(tǒng)的Cr-Mo-V鑄鋼,汽輪機(jī)的高壓缸與中壓缸采用雙層缸結(jié)構(gòu)。下半進(jìn)汽部分結(jié)構(gòu)特殊設(shè)計(jì),使主蒸汽、再熱蒸汽不通過外缸缸體,直接進(jìn)入內(nèi)缸進(jìn)汽室。主蒸汽和再熱蒸汽依次經(jīng)過進(jìn)汽導(dǎo)管、噴嘴組或進(jìn)汽室即直接進(jìn)入汽輪機(jī)通流部分,而與外缸不直接接觸。與內(nèi)缸接觸也被推遲到噴嘴組之后,溫度已下降到570℃以下。而在主汽導(dǎo)管和再熱汽導(dǎo)管上靠近外缸處有一小口,引入一小股冷卻蒸汽,流經(jīng)外缸與導(dǎo)汽管之間及外缸與內(nèi)缸之間形成的狹小間隙,對外缸內(nèi)壁進(jìn)行隔離與冷卻。冷卻蒸汽來自高壓1段回?zé)岢槠驮贌嵴羝幕旌掀瑴囟炔桓哂?00℃。
(2)汽輪機(jī)中壓轉(zhuǎn)子為雙流對稱結(jié)構(gòu),比高壓轉(zhuǎn)子粗、第一級焓降比高壓第一級焓降小,因此中壓轉(zhuǎn)子承受的應(yīng)力水平與最高溫度都比高壓轉(zhuǎn)子高。為了防止中壓轉(zhuǎn)子老化彎曲,提高熱疲勞強(qiáng)度及減輕熱應(yīng)力,采用了蒸汽冷卻結(jié)構(gòu)。冷卻蒸汽來自高壓1段回?zé)岢槠驮贌嵴羝幕旌掀瑴囟炔桓哂?00℃,通過專用管道從中壓缸上缸正中部經(jīng)中壓外缸與內(nèi)缸,正對著中壓轉(zhuǎn)子中部溫度最高區(qū)段流入,再經(jīng)過正反第一、二級輪緣葉根處的導(dǎo)流孔,達(dá)到冷卻中壓轉(zhuǎn)子高溫段表面的目的,同時(shí)也明顯地降低了第一級葉片槽底的熱應(yīng)力。
(3) 對于蒸汽中的固體顆粒對轉(zhuǎn)子葉片的侵蝕,該機(jī)組除了對轉(zhuǎn)子葉片的設(shè)計(jì)上采用高強(qiáng)度、耐腐蝕的材料外,對于給水及蒸汽的品質(zhì)上也提出了較超臨界機(jī)組更高的要求,具體給水及蒸汽的品質(zhì)的要求值這里就不再敘述。對于這種品質(zhì)要求,需要在機(jī)組啟動時(shí)對鍋爐省煤器、水冷壁管、汽水分離器、儲水罐進(jìn)行反復(fù)的冷熱態(tài)沖洗,直至給水及蒸汽的品質(zhì)達(dá)到要求。
(4)汽輪機(jī)通流部分由46個(gè)結(jié)構(gòu)級組成,采用沖動級設(shè)計(jì),其中高壓部分有2×1+8級(含2個(gè)調(diào)節(jié)級8個(gè)沖動級),中壓部分為2×6級,兩個(gè)雙流低壓缸共2×2×6級。由于本機(jī)組要求帶基本負(fù)荷并有40%~100%的負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行能力,故采用了43″(1,092.2mm)末級長葉片。
由于汽缸的熱變形,轉(zhuǎn)子的上下方向移動量比左右方向的移動量大,造成汽封齒上下方向磨損較大,這不僅增加了軸振動,還增加了熱損失,日立設(shè)計(jì)的橢圓形汽封塊有效的降低了軸振動和熱損失。
高、中、低壓缸除第一級外的所有隔板汽封和部分軸封采用了保護(hù)齒汽封,該汽封進(jìn)、出汽邊各有一個(gè)保護(hù)齒,保護(hù)齒為16%~18%Cr合金材料,磨擦系數(shù)很低,比其它的汽封齒高出0.13mm,這種汽封結(jié)構(gòu)在運(yùn)行中有效的保護(hù)了轉(zhuǎn)子并大大的降低了隔板汽封、圍帶汽封、軸封等部件的蒸汽泄漏量,提高了熱效率。
(5)高壓內(nèi)缸、噴嘴室、中壓內(nèi)缸、導(dǎo)汽管以及高、中壓主汽閥日立公司提供了性能優(yōu)越的12Cr鋼鑄件,高、中壓轉(zhuǎn)子則采用12Cr鋼鑄鍛件,這種材料性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于傳統(tǒng)的P91材料,并采用了有效的熱處理方法及保證鑄件質(zhì)量的檢驗(yàn)手段,從而保證了高溫材料的可靠性。
(6)在高溫長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)子將發(fā)生彎曲,有時(shí)會引起強(qiáng)烈的振動。由于轉(zhuǎn)子圓周的材料特性并不完全相同,所以導(dǎo)致轉(zhuǎn)子圓周方向上的不均衡的蠕變伸長。而該機(jī)組通過從鑄錠到轉(zhuǎn)子最終成形的各個(gè)階段對轉(zhuǎn)子的整個(gè)圓周進(jìn)行的熱處理就完善的解決了這個(gè)問題。
(7)為了防止水分對轉(zhuǎn)子末級葉片的腐蝕,在汽缸的內(nèi)部設(shè)計(jì)了水分分離的脈動流出的結(jié)構(gòu),有效防止了水分對末級葉片的腐蝕。
(8)日立公司及東汽廠對汽輪機(jī)汽封的汽流力特性作了詳細(xì)的計(jì)算分析,研究了機(jī)組負(fù)荷、軸封段傾斜度、軸封平均徑向間隙、軸封齒高等對軸封間隙激振的影響,并應(yīng)用軸系穩(wěn)定性分析程序?qū)ζ浞€(wěn)定性作了分析,準(zhǔn)確評價(jià)了汽流激振對軸系穩(wěn)定性的影響,已經(jīng)投產(chǎn)運(yùn)行的鄒縣電廠#7機(jī)組在運(yùn)行階段的軸振最大為64μm已經(jīng)證明了該類機(jī)型的軸系穩(wěn)定性,這里對分析的過程不再進(jìn)行敘述。
總結(jié)
超超臨界火電技術(shù)屬于高新技術(shù),超超臨界火電機(jī)組的研制與生產(chǎn),反映和代表一個(gè)國家的工業(yè)化水平。隨著蒸汽參數(shù)的不斷提高,超超臨界火電機(jī)組的熱效率不斷提高,電廠污染物的排放進(jìn)一步減少。并隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和材料技術(shù)的發(fā)展,超超臨界汽輪機(jī)的主蒸汽溫度達(dá)到700℃即將成為現(xiàn)實(shí),發(fā)展高效率、高可靠性的超超臨界火電機(jī)組現(xiàn)已成為國際上先進(jìn)火電機(jī)組的發(fā)展趨勢。鄒縣電廠已竣工投產(chǎn)的超超臨界百萬千瓦機(jī)組在超超臨界汽輪機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)上采用的這些先進(jìn)的措施,對國內(nèi)超超臨界機(jī)組的推廣起到了一定借鑒作用。
參考文獻(xiàn): 1.《工程熱力學(xué)》
關(guān)鍵詞:汽輪機(jī)凝汽器 循環(huán) 優(yōu)化 監(jiān)測 技術(shù)
中圖分類號:TK264.11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)03(a)-0034-01
電力機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性是發(fā)電廠日常運(yùn)行管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容。對于發(fā)電廠性能分析與優(yōu)化,首先需要確定發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)狀況并分析經(jīng)濟(jì)性降低的各種因素,檢查凝汽設(shè)備的真空系統(tǒng)是否嚴(yán)密,防止凝結(jié)水含氧量升高。同時(shí)對真空系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷,利用溫升和端差來監(jiān)測凝汽器運(yùn)行狀況。根據(jù)已有的修正曲線和凝汽器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測信息準(zhǔn)確確定這些主要參數(shù)的應(yīng)達(dá)值,對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評估,判定其所處的狀態(tài),進(jìn)行顯示和記錄,對異常狀態(tài)進(jìn)行警報(bào)和及時(shí)的處理,以此來確保機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
1 汽輪機(jī)的凝汽器
1.1 汽輪機(jī)的凝汽器是一個(gè)故障頻發(fā)、復(fù)雜多變的設(shè)備
隨著電機(jī)組大容量的應(yīng)用,為了保證機(jī)組在運(yùn)行中沒有出現(xiàn)故障狀態(tài),就需要對凝汽器系統(tǒng)性能診斷的研究,對提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、預(yù)測凝汽器的早期故障具有重要的參考價(jià)值。在生產(chǎn)過程中,利用變量之間的最佳配伍比例來發(fā)揮凝汽器設(shè)備作用,可以有效提高熱機(jī)在能量轉(zhuǎn)換過程中的工作效率。
1.2 凝汽器壓力應(yīng)達(dá)值計(jì)算及分析
凝汽器的壓力是影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要因素。凝汽器壓力的應(yīng)達(dá)值要保持在運(yùn)行工況條件下應(yīng)該達(dá)到的最佳值。在運(yùn)行工況下確定凝汽器壓力的應(yīng)達(dá)值,所得到的測量數(shù)據(jù)可以作為電廠節(jié)能分析的參考依據(jù)和監(jiān)視設(shè)備故障的輔助手段。由于汽輪機(jī)凝汽器冷卻面積的不同區(qū)域中,汽流速度和冷卻水流速的排列形式都不盡相同,所以不同區(qū)域內(nèi)的傳熱系數(shù)也有很大差別,需要選用一種適于計(jì)算所需的凝汽器方法。
1.3 汽輪機(jī)凝汽器的運(yùn)行方式對電廠經(jīng)濟(jì)性的影響
汽輪機(jī)凝汽器的運(yùn)行方式實(shí)質(zhì)上是研究汽輪機(jī)、凝汽器和循環(huán)水泵三個(gè)子系統(tǒng)的各自運(yùn)行特性,三者的相互配合的運(yùn)行方式為最佳運(yùn)行方式。
2 汽輪機(jī)凝汽器故障診斷
2.1 診斷方法
凝汽器的故障診斷是整個(gè)電廠設(shè)備故障診斷的一個(gè)子系統(tǒng),經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),很多診斷方法上與電廠實(shí)際結(jié)合不太緊密,需要與人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)相結(jié)合。各種故障只有利用多種方法才能獲得用戶滿意,目前的普遍方法是憑借經(jīng)驗(yàn)和大量試驗(yàn)來確定,同時(shí)還可以利用故障診斷灰色系統(tǒng)方法來研究信息的關(guān)系,去揭示未知的診斷信息。
2.2 建立最佳真空模型
由于凝汽器水側(cè)污垢長期存在,對凝汽器運(yùn)行產(chǎn)生重要影響。因此,重點(diǎn)是通過微增出力試驗(yàn)和循環(huán)水泵耗功試驗(yàn),結(jié)合電廠實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù),在實(shí)現(xiàn)電廠機(jī)組循環(huán)水優(yōu)化的基礎(chǔ)上,確定汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)的最佳真空模型。這些方法可以較精確地計(jì)算汽相流場以及空氣濃度、傳熱系數(shù)和熱負(fù)荷等重要參數(shù)的分布,是分析評價(jià)汽輪機(jī)冷凝器是否合理性的一種有效手段。
2.3 真空系統(tǒng)性能的評定
真空系統(tǒng)中凝汽器是汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的核心設(shè)備,其運(yùn)行性能對汽輪機(jī)組循環(huán)熱效率有很大的影響,真空系統(tǒng)性能的優(yōu)劣直接決定凝汽器真空的好壞。凝汽器的耗水量約占電廠總耗水量的43.8%~80%,諸多數(shù)據(jù)表明,凝汽設(shè)備對于火電機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)是一個(gè)至關(guān)重要的設(shè)備。如果真空系統(tǒng)不嚴(yán)密會影響機(jī)組理想焓降,就會造成凝結(jié)水含氧量升高,導(dǎo)致機(jī)組的腐蝕加速。例如:凝汽器水側(cè)污垢普遍存在,增大了凝汽器傳熱熱阻的阻力,凝汽器端差高于設(shè)計(jì)值,造成設(shè)備在低真空或增加循環(huán)水量和循環(huán)水泵耗功的情況下運(yùn)行,減少了電廠的整體經(jīng)濟(jì)效益。
2.4 汽輪機(jī)冷凝汽器全工況運(yùn)行檢測
計(jì)算分析以兩個(gè)迎風(fēng)面風(fēng)速工況,即軸流風(fēng)機(jī)全速運(yùn)行和半速運(yùn)行為例。通過觀察汽輪機(jī)凝汽器凝結(jié)蒸汽量的變化曲線,可以看到,隨空冷凝汽器進(jìn)口空氣溫度升高,相應(yīng)的汽輪機(jī)背壓也相應(yīng)升高。隨凝汽器凝結(jié)蒸汽量的增加,凝汽器凝結(jié)溫度和背壓也增加,此時(shí)機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性明顯下降。因此,在溫度較高的季節(jié),要想保證汽輪機(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,就需要降低凝汽器熱負(fù)荷,導(dǎo)致機(jī)組達(dá)不到設(shè)計(jì)出力。反之,如果汽輪機(jī)要在高背壓下運(yùn)行,機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性降低。空冷凝汽器性能考核驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)也是以該性能曲線為依據(jù),按照 VGB-R131Me導(dǎo)則,對汽輪機(jī)的空冷凝汽器性能考核驗(yàn)收,當(dāng)所測得的凝結(jié)蒸汽量超過相同氣溫條件下查得的蒸汽量,就表明空冷凝汽器滿足設(shè)計(jì)要求,反之,表明汽輪機(jī)凝汽器性能考核達(dá)不到要求。
3 結(jié)語
總之,汽輪機(jī)冷凝汽器凝與蒸汽量有關(guān),需要掌握汽輪機(jī)凝結(jié)蒸汽量溫度的變化規(guī)律,對于進(jìn)行直接空冷凝汽器全工況運(yùn)行特性分析有指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:汽輪機(jī)本體運(yùn)行環(huán)節(jié) 檢修技術(shù)
中圖分類號:TK269文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、機(jī)組本體設(shè)備存在的主要問題
1 檢修前
1) 速度級汽封環(huán)脫落未安裝,影響機(jī)組效率。
2)主機(jī)4號軸承在運(yùn)行時(shí)軸振偏大在155μm左右。
3)主機(jī)9、10號瓦在停機(jī)惰走時(shí)軸振動大(195μm左右)。
4) 低壓末級葉片靠近葉頂部分有較嚴(yán)重水蝕且曾經(jīng)發(fā)生過葉片斷裂。
5) 機(jī)組低壓缸軸封處泄漏嚴(yán)重,影響機(jī)組真空嚴(yán)密性。
2、 檢修中發(fā)現(xiàn)問題
1)高、中壓缸噴嘴流道及結(jié)合面處被蒸汽沖蝕、損壞。
2)高、中壓隔板圍帶汽封損壞。
3)高、中、低壓內(nèi)缸結(jié)合面空缸試扣間隙超標(biāo)。
4)中壓轉(zhuǎn)子彎曲嚴(yán)重超標(biāo)。
5)低壓轉(zhuǎn)子末級葉片頂部沖刷嚴(yán)重。
二、汽機(jī)本體缺陷原因分析及處理措施
1、 圍帶汽封脫落
高壓缸調(diào)速級處圍帶汽封脫落未安裝,影響機(jī)組效率。對此本次大修進(jìn)行了改進(jìn)性裝復(fù)。
汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級圍帶汽封為弧塊鑲嵌結(jié)構(gòu), 疊裝于高壓內(nèi)缸上的圓周向燕尾槽內(nèi)。該型式汽封由于結(jié)構(gòu)上的弱點(diǎn),致使汽封弧塊多次脫落,并對后幾級的動靜部分造成損傷。因此在上次A級檢修中將圍帶汽封弧塊全部拆除,經(jīng)濟(jì)損失均較大。
1) 調(diào)節(jié)級圍帶汽封脫落原因
阻汽片脫落與該處的結(jié)構(gòu)以及調(diào)節(jié)級的工作參數(shù)有較大的關(guān)系。調(diào)節(jié)級承受的焓降及壓降是高壓缸最大的一個(gè)級別,而該處阻汽片的原設(shè)計(jì)為阻汽片水平結(jié)合面斂縫。汽封片的弧段直徑較大,燕尾槽的燕尾角度較小,當(dāng)汽封弧塊或燕尾槽發(fā)生塑性變形到一定程度而不能形成約束時(shí),在動葉頂部引起的汽流渦動力較大。在較大的渦動力下會引起汽封弧段的振動,產(chǎn)生疲勞斷裂,以致弧塊在汽流力作用下脫落。
另外,汽封弧塊和相對應(yīng)的內(nèi)缸間在機(jī)組啟、停時(shí)出現(xiàn)溫度差;或汽封弧塊材料和汽缸材料的熱膨脹系數(shù)不一樣,前者大于后者;或動靜部分摩擦?xí)r,汽封弧塊的溫度急驟升高等原因之一或綜合影響,溫度應(yīng)力使汽封弧塊或汽缸的燕尾槽部位產(chǎn)生塑性變形。
2 )改進(jìn)措施及施工工藝
(1)將燕尾槽改為T形槽。在調(diào)節(jié)級葉頂?shù)膬?nèi)缸(或隔板套)內(nèi)加工出T形槽,在T形槽內(nèi)裝入汽封片、填片和鎖緊片。最后將鎖緊片彎下并鎖緊。此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠,不會引起汽封片的竄動。
(2)焊補(bǔ)內(nèi)缸上的原圍帶汽封燕尾槽。以采用和汽缸材料牌號相同或相近的焊條進(jìn)行熱焊為宜,而且由于焊接所引起的殘余變形應(yīng)在允許范圍內(nèi)。
(3)在焊補(bǔ)后內(nèi)缸上的原燕尾槽部位加工出T形槽,用以固定改進(jìn)后的圍帶汽封弧塊。用作汽封弧塊材料的熱膨脹系數(shù)應(yīng)小于高壓內(nèi)缸的熱膨脹系數(shù)。
(4)裝配6片1Cr13鐵素體汽封片。這種材料在淬火后也不致硬化,因而即使在動靜部分摩擦?xí)r既不會在葉片圍帶上磨出溝槽,也不會使汽封塊過熱膨脹。
(5)鑲?cè)胄碌钠馄b配牢固并進(jìn)行鎖緊。留足夠汽封片徑向的調(diào)整余量。在檢修現(xiàn)場組裝后調(diào)整阻汽片間隙合格。
(6)修后效果:將速度級圍帶汽封裝復(fù)后,對減少調(diào)節(jié)級葉頂處的漏汽損失,提高調(diào)節(jié)級效率及提高整個(gè)高壓缸的效率極為有利。高壓速度級圍帶汽封裝復(fù)后,在600 MW負(fù)荷時(shí)調(diào)節(jié)級后溫度較修前下降了7°C。
三、汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行情況
該汽輪機(jī)屬于凝汽單抽汽式汽輪機(jī),該機(jī)組包括汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)以及勵(lì)磁機(jī)三個(gè)轉(zhuǎn)子。各個(gè)轉(zhuǎn)子都采用絞支孔螺栓來進(jìn)行連接,各個(gè)轉(zhuǎn)子都采用兩對雙列軸承進(jìn)行支撐。其中,第一支撐軸承位于汽輪機(jī)的進(jìn)汽側(cè);第二支撐軸承位于汽輪機(jī)的排汽側(cè);第三支撐軸承位于發(fā)電機(jī)機(jī)組的始端;銷軸軸承座位于發(fā)電機(jī)的末端;第五支撐軸承位于勵(lì)磁機(jī)組的末端。該機(jī)組從投入生產(chǎn)以來一直存在著振動偏高的問題,之前機(jī)組的振動報(bào)警值設(shè)置為75μm,停機(jī)值設(shè)置為120μm。但是由于振動情況處于不正常的范圍之內(nèi),經(jīng)常導(dǎo)致機(jī)組報(bào)警、停車,因此需要對報(bào)警值和停車值進(jìn)行調(diào)校。當(dāng)前的報(bào)警值為120μm,停車值為160μm。調(diào)整之后,雖然汽輪機(jī)工作正常,但是這種調(diào)整沒有任何的理論依據(jù),屬于一種比較盲目的調(diào)整方式,且調(diào)整之后并沒有從本質(zhì)上減小汽輪機(jī)的振動,使得機(jī)組存在著較大的安全隱患。因此,有必要對該汽輪機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和分析,通過振動測試以及頻譜分析等方法,找到導(dǎo)致振動的根本原因,提出針對性的改進(jìn)策略。
1、 汽輪機(jī)組振動頻譜分析結(jié)果
在現(xiàn)場對各個(gè)測試單的振動情況進(jìn)行測試,并采用頻譜分析之后,發(fā)現(xiàn)如下問題:
其一,汽輪機(jī)組的整體振動會隨著選擇的振動標(biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)一定的矛盾,從使用的標(biāo)準(zhǔn)來看,采用IS03954的振動標(biāo)準(zhǔn)能夠更加合理的來描述振動情況。且這種振動標(biāo)準(zhǔn)能很好的與現(xiàn)場測試條件吻合。在采用IS03945標(biāo)準(zhǔn)之后,發(fā)現(xiàn)該機(jī)組的整體振動情況尚處于一個(gè)良好的穩(wěn)定狀態(tài),只是局部測速點(diǎn)的振動值偏高,但是還尚處于ISO3954標(biāo)準(zhǔn)的控制范圍之內(nèi)。
其二,機(jī)組當(dāng)前存在的位移振動超標(biāo)問題并非一定能夠真實(shí)的反映出機(jī)組的真實(shí)振動情況,可能是由于各種虛假的信號而導(dǎo)致的。通常,在采用電渦流位移傳感器對振動進(jìn)行測量時(shí),存在的虛假信號主要包括:
1)與測試點(diǎn)位置相對應(yīng)的轉(zhuǎn)子軸的周徑上可能存在一定的橢圓度;2)與測試點(diǎn)位置相對應(yīng)的轉(zhuǎn)子軸的表面受到了非均勻的磁化作用;3)測試點(diǎn)設(shè)置的位移傳感器固定不牢固。這時(shí),由于位移傳感器是設(shè)置在機(jī)組殼體上的,而機(jī)殼在工作過程中也存在振動,隨著測試時(shí)間的延長可能導(dǎo)致傳感器出現(xiàn)松動。或者是由于與傳感器相連的導(dǎo)線出現(xiàn)松動,隨著旋轉(zhuǎn)軸隨著時(shí)間發(fā)生的一系列振動,會出現(xiàn)隨著實(shí)踐間隔而變化的脈沖信號。該信號將與正常的振動信號疊加在一起,使得振動幅值增加,造成振動幅值超標(biāo)的錯(cuò)誤現(xiàn)象;4)從對各個(gè)測試點(diǎn)的振動進(jìn)行頻譜分析,可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致機(jī)組振動的各主要激振頻率包括:50Hz、100Hz、150Hz以及350Hz。其中,最主要的激勵(lì)頻率是50Hz導(dǎo)致的基頻振動。
從機(jī)組的整體振動情況來看,當(dāng)前機(jī)組尚處于正常運(yùn)行的狀態(tài),不必對之進(jìn)行檢修,但是需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。
2、 汽輪機(jī)組振動原因及控制策略
1) 轉(zhuǎn)子不平衡導(dǎo)致的振動
由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量存在偏心,當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周時(shí),將使得轉(zhuǎn)子受到周期性的由于不平衡質(zhì)量而帶來的離心慣性力的激勵(lì)。該周期性的沖擊將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子產(chǎn)生一種異常的強(qiáng)迫振動,其振動頻率即為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動頻率。在進(jìn)行頻譜分析的過程中,將會發(fā)現(xiàn)其中存在一倍頻振動的成分,具體表現(xiàn)為:
其一,當(dāng)轉(zhuǎn)子為剛性時(shí),由于質(zhì)量不平衡而導(dǎo)致的離心力將和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的平方成正比。當(dāng)在軸承座上設(shè)置測試點(diǎn)時(shí),還會發(fā)現(xiàn)振動會隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加而迅速增大,當(dāng)這時(shí)并不一定與轉(zhuǎn)速的平方成正比,這時(shí)主要表現(xiàn)的是一種非線性關(guān)系。其二,在轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速附近,振動幅值會出現(xiàn)一個(gè)與臨界轉(zhuǎn)速相差1800的最高點(diǎn)。
2) 熱不平衡導(dǎo)致的振動
從現(xiàn)場的振動數(shù)據(jù)來看,基頻振動是導(dǎo)致機(jī)制振動的主要振動。而導(dǎo)致徑向基頻振動的主要原因是轉(zhuǎn)子的熱彎曲以及質(zhì)量不平衡。為了能夠有效的區(qū)別基頻振動到底是由質(zhì)量不平衡造成的還是由熱彎曲(熱不平衡)而導(dǎo)致的。可以將機(jī)組的發(fā)電功率降低,在兩種不同的工況下進(jìn)行振動情況的分析與對比進(jìn)行診斷。
3)轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡導(dǎo)致的振動
導(dǎo)致質(zhì)量不平衡的主要原因包括:其一,由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷兒導(dǎo)致結(jié)合尺寸存在偏差,結(jié)構(gòu)不同心、旋轉(zhuǎn)中心與幾何中心相分離;其二,加工安裝過程中存在誤差;其三,制造轉(zhuǎn)子的材料存在不均勻的問題;其四,轉(zhuǎn)子在投入生產(chǎn)前就存在初始彎曲;其五,汽輪機(jī)的工作介質(zhì)中的雜質(zhì)在轉(zhuǎn)子上不均勻的分布和沉積;其六,轉(zhuǎn)子上的零部件出現(xiàn)松動、脫落等問題;其七,在使用的過中,由于受到腐蝕、磨損或者是損壞而導(dǎo)致質(zhì)量不平衡。
從上面的原因來看,除了第二種情況需要在安裝過程中予以注意之外,其他問題在運(yùn)行現(xiàn)場是難以克服的。其中,轉(zhuǎn)子存在初始彎曲的問題主要和轉(zhuǎn)子的運(yùn)輸以及儲存等情況相關(guān),在實(shí)際的工程中應(yīng)該加以考慮。根據(jù)汽輪機(jī)的現(xiàn)場運(yùn)行情況來看,第五種原因一般不會出現(xiàn),而第六和第七種原因是現(xiàn)場運(yùn)行檢測的重點(diǎn)。在進(jìn)行檢修時(shí),應(yīng)該對各個(gè)零部件的松動及脫落情況進(jìn)行檢查,尤其是轉(zhuǎn)子葉輪上各個(gè)葉片、葉片周圍以及葉片和輪轂的連接處,應(yīng)該進(jìn)行重點(diǎn)檢查。
結(jié)語:
為了發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)效益和我國節(jié)能減排工作順利進(jìn)行,改善發(fā)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行效率是必然要求。經(jīng)過優(yōu)化發(fā)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng),能夠有效減少能量損耗,也能夠充分利用發(fā)電廠的資源。控制好汽輪機(jī)正常運(yùn)行過程中的各項(xiàng)操作,使汽輪機(jī)在最佳的環(huán)境中高效運(yùn)行,這樣汽輪機(jī)運(yùn)行效率將得到大大提高,以此帶動國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。保證電力系統(tǒng)的最佳工作運(yùn)行,從而促進(jìn)GDP的快速增長。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞]汽輪機(jī);轉(zhuǎn)子;低周疲勞;壽命評價(jià)
中圖分類號:U356 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)14-0041-01
前言:汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞會對機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。對于企業(yè)而言,當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命發(fā)展至一定程度時(shí),汽輪機(jī)運(yùn)行過程很容易發(fā)生各類安全事故,為企業(yè)帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失。為了改善這種狀況,應(yīng)該通過構(gòu)建轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命評價(jià)體系的方式,對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的低周疲勞壽命展開合理評價(jià)。
一、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞
(一)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的應(yīng)力承受特點(diǎn)
汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的應(yīng)力承受特點(diǎn)主要包含以下幾種:第一,交變周期長特點(diǎn)。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子承受應(yīng)力的交變周期處于汽輪機(jī)組的啟動、停機(jī)周期循環(huán)中[1]。第二,低頻率特點(diǎn)。這種特點(diǎn)壓應(yīng)力(出現(xiàn)于汽輪機(jī)啟動階段)、拉應(yīng)力(出現(xiàn)于汽輪機(jī)停機(jī)階段)的產(chǎn)生時(shí)間間隔有關(guān)。
(二)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的低周疲勞
汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的低周疲勞是指,在停機(jī)、啟動階段中,拉應(yīng)力、壓應(yīng)力分別作用于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子表面,使得汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子處于交變應(yīng)力的循環(huán)作用模式下。這種交變應(yīng)力的循環(huán)作用引發(fā)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生裂紋的過程,即為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的低周疲勞。
(三)低周疲勞的發(fā)生時(shí)間
通過對以往汽輪機(jī)組運(yùn)行流程的分析可知,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的低周疲勞多發(fā)生于機(jī)組負(fù)荷大幅變化、停機(jī)操作、啟動操作等階段中。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的低周疲勞累積到一定程度時(shí),可能引發(fā)裂紋等質(zhì)量問題。
二、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子熱疲勞溫度變化的監(jiān)測
這里主要從以下幾方面入手,對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子熱疲勞溫度變化的監(jiān)測進(jìn)行分析和研究:
(一)監(jiān)測方法方面
汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子熱疲勞溫度的變化可以通過紅外輻射的方式進(jìn)行監(jiān)測計(jì)算。這種監(jiān)測方法的應(yīng)用優(yōu)勢主要包含以下幾種:第一,抗干擾特點(diǎn)。在實(shí)際監(jiān)測過程中,紅外輻射監(jiān)測法基本不會受到汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)行環(huán)境中電磁條件的干擾,其溫度監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性相對較高。第二,非直接接觸性特點(diǎn)。紅外輻射監(jiān)測法對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)熱疲勞溫度參數(shù)的監(jiān)測確定并不需要與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子直接發(fā)生接觸。
(二)監(jiān)測結(jié)果影響因素方面
在應(yīng)用紅外輻射測溫法對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子熱疲勞溫度進(jìn)行監(jiān)測的過程中,能夠?qū)ΡO(jiān)測結(jié)果產(chǎn)生影響的因素主要包含以下幾種:第一,水蒸氣因素。12-30微米、5.6-7.6微米是水蒸氣吸收的關(guān)鍵階段[2]。當(dāng)紅外輻射測溫過程涉及上述吸收波段時(shí),所得熱疲勞溫度結(jié)果可能存在較大的誤差。因此,在選擇紅外探測設(shè)備的過程中,應(yīng)該事先將上述兩個(gè)水蒸氣吸收的關(guān)鍵階段避開。第二,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子表面發(fā)射率因素。這種因素也會從一定程度上影響熱疲勞溫度測定結(jié)果。因此,在開展溫度測定工作之前,應(yīng)詳細(xì)分析壽命評估對象汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的表面發(fā)射率情況。
三、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命評價(jià)關(guān)鍵技術(shù)問題
從整體角度來講,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命評價(jià)涉及的關(guān)鍵技術(shù)問題主要包含以下幾種:
(一)壽命計(jì)算問題
可用于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命計(jì)算中的方法主要包含以下幾種:
1.局部應(yīng)力-應(yīng)變方法
這種計(jì)算方法的低周疲勞壽命結(jié)果是通過汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的局部應(yīng)力分析產(chǎn)生的。與其他計(jì)算方法相比,這種計(jì)算方法的計(jì)算過程較為簡單,但所得壽命計(jì)算結(jié)果的精確性水平相對較低。
2.溫度修正方法
從本質(zhì)角度來講,可以將溫度修正法的計(jì)算過程看成是對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞數(shù)據(jù)的一種擬合處理。這一計(jì)算過程雖然可以獲得較為準(zhǔn)確的低周疲勞壽命結(jié)果,但其無法揭示汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子疲勞性能參數(shù)、溫度之間存在的物理關(guān)系[3]。
(二)壽命評價(jià)體系構(gòu)建問題
汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命評價(jià)體系主要包含以下幾種組成部分:
1.基于不停機(jī)狀態(tài)的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命評價(jià)
在不停機(jī)狀態(tài)下,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命評價(jià)過程主要包含以下幾個(gè)步驟:
第一,汽輪機(jī)組缺陷問題監(jiān)測步驟。在正式對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命進(jìn)行評價(jià)之前,需要利用汽輪機(jī)以往的運(yùn)行數(shù)據(jù)資料,對該汽輪機(jī)是否存在缺陷問題記錄進(jìn)行綜合評估判斷。若存在,則應(yīng)根據(jù)汽輪機(jī)的具體缺陷類型,分析汽輪機(jī)缺陷所在位置的載荷分布狀況[4];若無缺陷問題,則應(yīng)該按照汽輪機(jī)的正常運(yùn)行狀態(tài),對其轉(zhuǎn)子低周疲勞開展準(zhǔn)確的壽命評價(jià)。
第二,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的應(yīng)力分析。在這一步驟中,分析工作應(yīng)該根據(jù)汽輪機(jī)組是否存在缺陷分別完成。如果評價(jià)對象汽輪機(jī)組歷史運(yùn)行過程中存在缺陷記錄,則應(yīng)力分析應(yīng)將汽輪機(jī)組的缺陷部分作為主要評價(jià)對象;如果評價(jià)對象汽輪機(jī)組歷史運(yùn)行過程中并未出現(xiàn)缺陷記錄,則可以直接按照汽輪機(jī)組良好狀態(tài)對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子開展應(yīng)力分析。
第三,S-N曲線。若既有資料中包含汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋼低周疲勞的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),則可以通過數(shù)據(jù)擬合處理的方式,獲得汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的S-N曲線,進(jìn)而完成轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命的評價(jià);若既有資料中并不涉及汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子鋼低周疲勞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),則可以通過溫度修正法對數(shù)據(jù)結(jié)果作出評價(jià)。
第四,轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命的評價(jià)報(bào)告。為了保證壽命評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性,應(yīng)該通過修正后的Miner線性損傷積累積準(zhǔn)則對汽輪機(jī)組的缺陷位置的疲勞壽命消耗情況進(jìn)行合理計(jì)算[5]。若汽輪機(jī)組缺陷位置產(chǎn)生的疲勞損傷超出無裂紋壽命范圍,為了防止汽輪機(jī)組在后續(xù)運(yùn)行過程中出現(xiàn)安全事故,應(yīng)建議對汽輪機(jī)組進(jìn)行停機(jī)檢修處理,對汽輪機(jī)組的剩余壽命進(jìn)行綜合判定后,采取相應(yīng)的更換汽輪機(jī)組或維修機(jī)組措施;若汽輪機(jī)組的疲勞損傷處于無裂紋壽命范圍之內(nèi),則應(yīng)按照上述低周疲勞壽命評價(jià)流程得出汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的低周疲勞壽命報(bào)告。
2.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子材料試驗(yàn)數(shù)據(jù)問題
結(jié)合我國以往的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命評價(jià)過程可知,在實(shí)際的壽命評價(jià)過程中常常會a生汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命數(shù)據(jù)缺失的問題。為了保證汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命的合理評價(jià),這里設(shè)計(jì)了一種能夠解決汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命數(shù)據(jù)缺失問題的計(jì)算流程:首先,判斷汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的物理性能,并利用有限元分析法對其展開轉(zhuǎn)子應(yīng)力分析。其次,判斷汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命是否齊全,若齊全,則根據(jù)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)進(jìn)行全面載荷譜,獲得相應(yīng)的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命評價(jià)報(bào)告[6];若數(shù)據(jù)不齊全,則基于特殊載荷譜獲得汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命的評價(jià)報(bào)告。
結(jié)論
汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子低周疲勞壽命的評價(jià)可以通過壽命評價(jià)體系來完成:按照判斷汽輪機(jī)組是否存在缺陷記錄、對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行應(yīng)力分析、獲得S-N曲線、低周疲勞壽命評價(jià)報(bào)告的流程,獲得準(zhǔn)確的壽命評價(jià)結(jié)果。
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[關(guān)鍵詞]超超臨界汽輪機(jī)無臺板支撐單軸承支撐剛性連接碰撞試驗(yàn)
中圖分類號:O213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1 引言
國華徐州發(fā)電廠汽輪機(jī)是由上海汽輪機(jī)有限公司和德國西門子(SIEMENS)公司聯(lián)合設(shè)計(jì)制造的超超臨界,一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、雙背壓、凝汽式、八級回?zé)岢槠⒐β?000 MW、主汽門前壓力26.25MPa、溫度600℃、再熱閥前溫度600℃、給水溫度292.5℃。平均背壓5.39/4.4 kPa,夏季背壓9.61/7.61 kPa。該汽輪機(jī)由一個(gè)單流圓筒型H30高壓缸,一個(gè)雙流M30中壓缸,兩個(gè)N30雙流低壓缸組成。汽輪機(jī)四根轉(zhuǎn)子分別由五只徑向軸承來支承,高壓轉(zhuǎn)子由兩個(gè)徑向軸承支承外,其余三根轉(zhuǎn)子,即中壓轉(zhuǎn)子和兩根低壓轉(zhuǎn)子均只有一只徑向軸承支承,這種機(jī)組布置緊湊,主要還在于減少基礎(chǔ)變形對于軸承荷載和軸系對中的影響,使得汽機(jī)轉(zhuǎn)子能平穩(wěn)運(yùn)行。
2 基礎(chǔ)檢查技術(shù)質(zhì)量控制
2.1汽輪機(jī)基礎(chǔ)是鋼筋混凝土制成,當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)基座的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值后,要保證基礎(chǔ)的外形尺寸及標(biāo)高、縱向中心線對凝汽器或發(fā)電機(jī)橫向中心線垂直度偏差、與發(fā)電機(jī)基座的橫向中心線垂直度偏差值均為小于2mm/m。基礎(chǔ)表面應(yīng)平整、無裂縫、無蜂窩、無油污、無麻面、無露筋等缺陷,敲擊基礎(chǔ)表面(聲音檢查),不能有松軟灰漿層及空穴。
2.2地腳螺栓孔內(nèi)必須清理干凈,無油污和雜物;確認(rèn)軸承座基礎(chǔ)上的工程預(yù)埋件數(shù)量、位置正確并與內(nèi)主鋼筋焊牢。
3 軸承座安裝技術(shù)質(zhì)量控制
將軸承座內(nèi)部各部件解體取出并做好標(biāo)記,清理軸承座結(jié)合面,不得有油漆和污垢。接觸面應(yīng)均勻,無溝道劃痕。軸承座吊裝至基礎(chǔ)后,通過調(diào)整各軸承座的縱橫中心線和標(biāo)高來確定軸承座位置;緊固地腳螺栓,注意緊固力矩。軸承座安裝灌漿應(yīng)分為兩次澆灌,所有二次澆灌層,都要剔除基礎(chǔ)表面浮漿層和被油污染的部位,露出新的混凝土表面,用壓縮空氣吹掃干凈;澆灌后要保持灌漿部位七天養(yǎng)護(hù)期,在此期間應(yīng)使灌漿層保持濕潤。
4 低壓缸安裝技術(shù)質(zhì)量控制
4.1低壓外缸安裝技術(shù)質(zhì)量控制
4.1.1低壓外缸直接坐落在凝汽器頸部,由端板、側(cè)板、鋼架(附帶支撐管)、圓弧支撐和中間段殼板組成。首先組合低壓外缸下半,然后焊接凝汽器,最后組合低壓外缸上半。
4.1.2低壓外上缸組安裝應(yīng)清理并打磨低壓外上缸的水平中分面,并將螺栓孔徹底清理干凈;低壓外上缸分為前、中、后三部分組成。在將上缸吊至下缸中分面后檢查螺栓孔是否存在錯(cuò)位現(xiàn)象;穿入中分面螺栓,并用規(guī)定力矩?cái)Q緊螺栓。上下缸大法蘭處用焊條進(jìn)行臨時(shí)點(diǎn)固焊。 缸體找正找平后與中間的法蘭面點(diǎn)焊牢固,并與調(diào)閥端、電機(jī)端半缸點(diǎn)焊牢固;
4.2 低壓缸與凝汽器焊接技術(shù)質(zhì)量控制
低壓缸與凝汽器接頸進(jìn)行剛性連接,焊接前應(yīng)清潔接觸面、低壓排汽口端面和凝汽器上接頸法蘭面;凝汽器處于自由狀態(tài),不應(yīng)有歪扭和偏斜;在凝汽器與低壓缸連接前,任何管道不得與凝汽器進(jìn)行最終連接,汽缸本身有關(guān)的臨時(shí)支撐都應(yīng)拆除;低壓缸水平,轉(zhuǎn)子中心及揚(yáng)度通過驗(yàn)收合格;連接工作應(yīng)在低壓缸內(nèi)部汽封間隙調(diào)整完畢、汽缸最終定位后進(jìn)行。
4.3低壓內(nèi)缸安裝技術(shù)質(zhì)量控制
4.3.1低壓內(nèi)缸就位前清潔內(nèi)缸下半的中分面及接觸面、支撐臂和軸向?qū)蜾N。檢查表面是否損壞;檢查低壓外缸表面的隔熱罩是否完好,焊接位置是否全部焊接完畢,疏水孔是否暢通;清潔軸承座上的貓爪支撐臂架;準(zhǔn)備四套墊片,墊片厚度與滑塊尺寸一般有2mm、0.50mm、0.20mm、0.15mm、0.10mm和0.05mm。
4.3.2將內(nèi)缸下半吊入找中結(jié)束以后,將配合鍵和工藝墊片以及滑塊臨時(shí)安裝到導(dǎo)向銷上,使低壓缸臨時(shí)固定。軸向位置通過液壓千斤頂和放在導(dǎo)向銷中的墊片來適當(dāng)?shù)匾苿觾?nèi)缸;使用插在內(nèi)缸和導(dǎo)向銷上導(dǎo)向螺釘之間的工藝墊片固定軸向位置。內(nèi)缸安裝完畢后進(jìn)行低壓內(nèi)缸的初步負(fù)荷分配,采用液壓千斤頂在貓爪處頂起缸體0.30mm,記錄壓力表的數(shù)值,如果壓力表數(shù)值偏差較大,調(diào)整貓爪處的墊片至0.05mm厚的墊片不能調(diào)整為止。
4.3.3低壓內(nèi)缸隔板(套)安裝前檢查無裂紋,邊緣平整,無卷曲或突出且不松動;清理隔板(套)去除其表面的油污、污垢及銹蝕;采用拉鋼絲方法對隔板進(jìn)行找中心。
4.4低壓轉(zhuǎn)子安裝技術(shù)質(zhì)量控制
4.4.1該機(jī)組低壓轉(zhuǎn)子為單軸承支撐,電側(cè)安裝正式軸瓦,調(diào)側(cè)采用專用抬軸工具支撐,為保證軸瓦與轉(zhuǎn)子接觸良好在安裝軸瓦時(shí)在其表面涂抹一層機(jī)油精。轉(zhuǎn)子就位后,應(yīng)臨時(shí)安裝端部汽封下半,保護(hù)轉(zhuǎn)子端部汽封齒的完好。
4.4.2轉(zhuǎn)子定位采用軸向最小通流間隙作為K值定位,使用楔形塞尺檢查其軸向通流間隙,調(diào)整汽缸位置使軸向通流間隙符合設(shè)計(jì)要求,再用塞尺檢查下部汽缸的徑向通流間隙,用壓鉛絲的方法檢查上部汽缸的徑向通流間隙,并調(diào)整汽缸位置使徑向通流間隙符合設(shè)計(jì)要求。
4.5低壓內(nèi)缸負(fù)荷分配技術(shù)質(zhì)量控制
低壓內(nèi)缸扣蓋后對整個(gè)低壓缸進(jìn)負(fù)荷分配。采用液壓千斤頂在貓爪處頂起缸體0.30mm,記錄壓力表的數(shù)值,如果壓力表數(shù)值偏差較大,調(diào)整到合格并使貓爪處的墊片至0.05mm厚的墊片不能調(diào)整為止。
5 高、中壓缸安裝技術(shù)質(zhì)量控制
5.1高、中壓缸就位技術(shù)質(zhì)量控制
由于高、中壓缸整體發(fā)運(yùn)。在高、中壓缸就位之前軸封管道應(yīng)提前安裝。高、中壓吊裝使用繩索應(yīng)做好標(biāo)記。當(dāng)汽缸安裝就位后首先要檢查轉(zhuǎn)子相對與汽缸的對中,驗(yàn)證汽缸在運(yùn)輸時(shí)是否發(fā)生變形。
通過汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和軸承座油封檔之間的內(nèi)徑千分尺的測量來確定徑向位置。利用液壓千斤頂對高壓部分徑向移動進(jìn)行找正。
5.2高、中壓缸負(fù)荷分配質(zhì)量控制
拆除轉(zhuǎn)子固定運(yùn)輸環(huán)后進(jìn)行高、中壓缸的負(fù)荷分配,采用液壓千斤頂在貓爪處頂起缸體0.30mm,記錄壓力表的數(shù)值,如果左右壓力表數(shù)值偏差較大,調(diào)整到合格并使貓爪處的墊片至0.05mm厚的墊片不能調(diào)整為止。
6 聯(lián)軸器的找中心及連接技術(shù)質(zhì)量控制
各轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器臨時(shí)連接時(shí),分別測量高中對輪、中低對輪、低低對輪高低、左右及張口,兩聯(lián)軸器端面距離不要大于20mm。調(diào)整轉(zhuǎn)子時(shí),汽缸與轉(zhuǎn)子必須同步移動。將加工好的兩根比螺栓孔小0.03mm的工藝銷釘對稱的穿到聯(lián)軸器螺栓孔里。隨后均勻安裝4根聯(lián)軸器臨時(shí)螺栓,擰緊螺栓將聯(lián)軸器拉在一起。在軸系找中過程中,各轉(zhuǎn)子軸頸處要注意保護(hù),不得被硬物磕碰;軸承座上各油孔應(yīng)用膠帶封堵,防止雜物落入。
7 汽缸最終定位技術(shù)質(zhì)量控制
7.1高、中、低壓缸需通過同心度檢查和碰撞試驗(yàn)來最終定位。在碰撞試驗(yàn)需進(jìn)行同心度檢查,為了明確缸體與轉(zhuǎn)子相對位置,從而確定缸體的調(diào)整方向。當(dāng)碰撞試驗(yàn)結(jié)束后仍需通過同心度檢查來確定轉(zhuǎn)子與缸體相對位置是否滿足廠家要求。
7.2碰撞試驗(yàn)需在頂軸油投人的狀態(tài)下,緩慢用手動連續(xù)盤動轉(zhuǎn)子,同時(shí)軸向或徑向的某一方向緩慢移動汽缸,直到轉(zhuǎn)子與內(nèi)缸或隔板套發(fā)生磨擦,記錄汽缸的移動量,即為這一側(cè)汽缸與轉(zhuǎn)子的最小間隙。按上述方法測出徑向上下左右及軸向前后6個(gè)方向移動汽缸的數(shù)值。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際測量的轉(zhuǎn)子與汽缸的最小間隙值來最終定位汽缸。更換墊片,調(diào)配滑銷系統(tǒng),緊固軸向推拉桿裝置,完成汽缸的最終定位。當(dāng)臨時(shí)墊片更換為正式墊片時(shí),應(yīng)對汽缸再次進(jìn)行負(fù)荷分配。
8 結(jié)束語
在國華徐州1000MW機(jī)組汽輪機(jī)本體安裝過程中,通過對項(xiàng)目進(jìn)行前期施工策劃、施工圖紙會審、班組施工交底、質(zhì)量過程監(jiān)控及質(zhì)量驗(yàn)收管理等工作,嚴(yán)密監(jiān)控項(xiàng)目設(shè)備及材料驗(yàn)收、工序交接、隱蔽工程驗(yàn)收及計(jì)量器具有效性等各項(xiàng)工作,有效保障了汽輪機(jī)扣蓋一次成功,有力保障了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性。
[參考文獻(xiàn)]
1、《國華徐州電廠主機(jī)技術(shù)協(xié)議》
2、《上海汽輪機(jī)有限公司提供的百萬千瓦超超臨界汽輪機(jī)安裝資料》
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