国产600MW汽轮机组轴系检修调整要点分析(一)
详细内容
【摘要】根据哈三电厂600MW机组的大修实践，针对机组运行中曾发生的轴系振动问题，分析了转子、轴承、对轮及滑销系统的检修注意事项及装配要点，总结了轴系找中各影响因素的相互关系，对具有相似结构的其它机组轴系找中具有一定参考作用。
【关键词】600MW机组；轴系；检修；调整
0 引言
哈尔滨第三发电厂3号机组是首台国产600MW优化机组。在机组的试运期间，由于轴系振动特性不好，振动状态不稳定，振动偏大，导致机组无法维持长周期的安全稳定运行。为了解决3号机组轴系不稳、振动偏大的问题，在机组试运行期间检修人员曾多次对轴系的部分支承轴承标高及配合间隙进行调整，但效果不明显，轴系不稳、过临界时振动大，有时超过跳机值；大负荷下突发性振动大，跳机，5号瓦出现低频振动等现象，严重困扰着机组的安全稳定运行。在1999年的机组大修期间，哈三电厂的领导及检修人员认真落实了项目组提出的方案并对检修中出现的异常问题进行深入细致的研究，对机组的轴系进行了彻底的检查与全面的调整，从根本上消除了造成机组轴系运行不稳的因素，3号机组的轴系运行状况才得到根本改善，不仅轴系运行稳定、振动正常，而且各瓦的负荷分配也均匀合理，完全具备了长周期安全稳定运行的基本条件。下面根据国产600MW机组轴系各部件的结构特点，结合哈三电厂3号机组历年来的运行状态、中修及大修期间对轴系的检修调整经验，分析了国产600MW机组轴系稳定运行的主要影响因素以及轴系检修调整的要点，可为其它国产600MW机组轴系检修调整提供借鉴。
影响国产600MW机组轴系运行稳定性因素很多，如转子本身的加工误差与变形量、转子对轮联接精度及联接质量、轴承的负荷分配、轴承的装配质量、机组滑销系统以及通流间隙等都会对整个轴系的振动产生影响。此外，机组启动之后的及时监测、维护及调整也对轴系的稳定运行起着重要的作用。
1 转子的校验
转子的校验包括转子各部位径向跳动、端面跳动，尤其是对轮瓢偏的测量与校正，是转子校验的最重要的内容之一。600MW机组的对轮直径较大，除了高、中对轮直径为800mm左右外，其它对轮直径都接近1000mm，因而消除各对轮的瓢偏对轴系的稳定至关重要。哈三电厂3号机组各转子对轮经过精确的测量与校正，瓢偏最终达到0.02mm以内。此外，对于低压转子，必须仔细检查其末级叶片的拉筋有无断裂，如有断裂必须及时进行补焊，否则松拉筋沿叶片周向的窜动不仅会引起低压转子的振动，而且会使振动的相角不断变化，严重地影响轴系运行的平稳性。
除了对各转子的形位公差及紧固件进行全面的检查外，对转子通流部分的积垢进行彻底的清除对改善转子的振动也是有益的，因为这样不仅能有效提高机组的效率，而且能很好改善动叶片的气动性能，减少机组运行中叶片的激振力，减小轴系的振动。实践证明，对转子通流部分进行喷砂处理可有效地对转子积垢进行清理，同时可保证转子叶片的安全性。喷砂清理转子时要求石英砂一般为80目，用0.3MPa的压缩空气喷出。
2 轴承的装配
2.1可倾瓦的装配
600MW机组可倾瓦装配时，要注意的问题：
a，可倾瓦块的支承调整块组装配次序。调整块组由两块单圆面垫块及一块双平头垫块组成，装配时，一定要保证两块单圆面垫块圆面相对，双平头垫块放至可倾瓦块侧，同时注意不同可倾瓦块的调整垫块不一样厚，一旦放错位置，将对可倾瓦造成严重的磨损；
b.可倾瓦瓦架的研磨。研磨的位置是瓦架外球面与轴承箱上可倾瓦架洼窝。哈三电厂的检修经验表明，对瓦架的研磨可有效地消除瓦架与轴承箱洼窝的间隙，保证轴瓦的稳定运行；
c.对可倾瓦轴向高低位置的自位调整余量的校核。因为可倾瓦与球形瓦不同，轴承箱扬度或瓦枕扬度与转子轴颈扬度之差完全靠可倾瓦块调整垫的自位调整。如果瓦枕扬度与轴颈扬度之差超过了调整垫块的调整范围，将造成可倾瓦块卡死，磨损可倾瓦，因而可倾瓦自位调整余量的校核是完全必要的；
d.可倾瓦瓦架紧力的调整。在进行紧力测量时，一般使用的是压铅丝的方法，由于可倾瓦上瓦架比较单薄，用压铅丝法进行紧力测量时，瓦架易发生变形，测量值与实际值会产生误差。如果按测量值进行紧力调整，致使瓦架变形，导致各瓦块受力不均，从而致个别瓦块的温度偏高直至磨损。因此，根据实际情况对可倾瓦采用轻微力来精确地对轴承紧力进行测量和调整是极为必要的。
2.2圆筒瓦的装配
对于600MW机组圆筒瓦的检修，最重要的一个问题就是瓦枕水平瓦垫的装配。600MW机组圆筒瓦(六、七、八瓦)的高低及水平依靠瓦枕的垂直及水平瓦垫来调整。根据哈尔滨汽轮机厂的设计要求，瓦枕水平调整垫片装配后，调整垫与瓦枕及轴承箱的配合面有0.03~0.05mm的间隙。实践表明，这种设计要求无法保证轴瓦左右位置的稳定性及可靠性。例如6号瓦的水平瓦垫按哈尔滨汽轮机厂的设计要求研磨后，测量了一次低―低转子对轮中心，然后取出6号瓦瓦枕水平及垂直调整垫进行清扫，回装后再次测量低―低对轮中心时，发现对轮高低差没变化，而左右偏差却发生了明显的变化，这说明水平瓦枕垫片没有很好限制瓦枕的左右移动。
针对上述情况，采用的解决方法是：将转子放于瓦中，使瓦及瓦枕承受额定负荷。在此状态下用千斤顶或斜铁将瓦枕向左或向右推动0.03mm，先配研间隙增大一侧的调整垫片，配研结果应为85%以上接触，配合面0.03mm塞尺不入。取出配研好的垫片，再将瓦枕向这一侧推动0.06mm，再配研间隙增大一侧的瓦枕水平调整垫片。配研结果要求85%以上接触，配合面0.03mm塞尺不入。再将两侧瓦枕垫片同时放入，这样，由于每侧瓦枕垫片都有0.03mm的紧力，因而能完全保证轴瓦左右位置的精确性与稳定性，防止瓦垫不实产生的位置变化。
圆筒瓦检修第二个值得注意的问题就是轴瓦正式回装后的左右摆正。对于600MW机组，圆筒瓦的外面与瓦枕为球形配合面，在转子落人瓦中之后，由于转子的压力，在瓦的高低方向上瓦内表面能与转子轴颈均匀接触，而对瓦的左右侧，由于转子压力的单向性及轴承球面的磨擦力，左右方向上转子重力无法使瓦的内表面与轴颈自动归正。因而常常出现这样的情况：瓦口间隙沿轴向不均匀，并且对角方向数值比较接近。这时，须将轴瓦归正，即用千斤顶推瓦口间隙偏小的一侧端面，直至沿轴向瓦口间隙分布均匀。
3 转子轴系找中
3.1转子对轮找中目标值
哈三电厂3号机组，各转子对轮中心目标值如下：
高中对轮下张口：0.05mm；中轮高：0.05mm；左右张口：0；左右偏差：0；
中低对轮下张口：0.10mnl；低轮高：0.60mm；左右张口：0；左右偏差：0；
低低对轮下张口：0.45mm；2号低轮高：0.60mm；左右张口：0；左右偏差：0；
低发对轮下张口：0.20mm；低轮高：0.30mm；左右张口：0；左右偏差：0。