平东热电有限责任公司210MW汽轮机旋转隔板故障处理综合研究报告.doc

 负责单位：平顶山平东热电有限责任公司 参加单位：河南电力检修公司平顶山分公司 参加人员：赵 伟 黄 智 郭广富 王予生 陈昱恒 尹金亮 贾宪周 吕普选 张士豪 批准：陈昱恒 审核：郭广富 编写：尹金亮 210MW汽轮机旋转隔板故障处理综合研究报告 1 概述 平顶山平东热电有限责任公司位于平顶山市市区，#6、7机组为“双高一优”工程项目，机组容量限制在200MW级，由于城市采暖系统与工业用汽合一的特殊性，汽轮机厂开发设计了具有旋转隔板调节级的抽凝型N210/C140-12.75/535/535型超高压、一次中间再热、高中压合缸、两缸两排单抽汽轮机组，2006年投入商业运行后，由于旋转隔板故障，机组不能进行供热，被迫投入纯凝工况运行，严重影响2007年老机关停计划。为深入分析问题的原因，消除设备缺陷，由中电投河南分公司将其列为科研项目，平顶山平东热电有限责任公司、哈汽厂组成专家组，对旋转隔板故障原因进行分析研究，制定了旋转隔板处理方案并在大修中实施，取得显著成效。 本机最大纯凝工况电功率为224MW，最大抽汽370t/h，最高抽汽压力1.275Mpa，其抽汽为旋转隔板式单阀控制流量和压力系统，其旋转隔板润滑材料、工作压力和温度属国内200MW级抽凝机组中首次使用，填补了国内200MW等级供热机组的空白，新的抽汽调节方式对于抽汽机组的经济性和可靠性有很大的影响，其运行和技术改造情况可以为同类型机组的制造提供有益的经验，现将研究工作总结如下： 2 设备简介 2.0 平东公司210MW机组旋转隔板抽汽系统主要设计特点 国内的50MW及以下的供热机组大多采用在机组通流部分中设置旋转隔板调节级来实现抽汽的调节，旋转隔板是抽汽供热式汽轮机特有的结构，其优点是汽缸结构简单，转子长度缩短；缺点是结构复杂，安装时，间隙易超差，压差大的时易卡涩，降低了机组的安全可靠性。 国产125MW-600MW级单抽或双抽机组，均为两缸两排汽机组，其抽汽的调节方式可以归为两类：一是采用单阀调节，在机组通流部分中设置旋转隔板调节级来实现抽汽的调节。二是采用双阀调节系统（在汽轮机通流部分及相应的抽汽管道上设置调节阀门）共同实现抽汽的调节，采用双阀系统可克服供热机组旋转隔板“卡死”问题，同时亦提高了该调节级的经济性。 2.1旋转隔板和连杆机构 旋转隔板调节分为喷嘴配汽调节和节流配汽调节两种，本机采用旋转隔板来控制抽汽的流量和压力。旋转隔板是由转动隔板、罩环和静止隔板组成，转动隔板上有大小及间距不同的叶栅，通过双侧进油油动机带动连杆机构来实现对转动隔板的操纵，保证旋转隔板快速开启和关闭，确保机组的安全可靠性，转动隔板位置不同，隔板上的喷嘴开启的通流面积不同，以控制进入低压部分的蒸汽流量，最小排汽工况，通过80t/h的流量，以冷却低压部分，避免过热。 2.2旋转隔板的压力卸载及平衡方式 旋转隔板外环的压力卸载原理为：罩环间隙“E”设计为0.38-0.43mm，其通流面积远小于级后相连通的平衡通道“Q”，所以罩环“K”平衡室压力为级后压力；同时隔板密封材料使动静隔板间形成密封腔室，由平衡通道“R” 于级前相连通见图一。 其平衡动态过程为：由于级前压力高于级后压力，转动隔板存在向后的轴向力，动隔板向级后方向移动，使间隙“E”变大和罩环“K”平衡室压力增大，其为正反馈过程；当动隔板与静隔板外环密封良好时，动隔板与静隔板形成密封腔室，由平衡通道“R” 于级前相连，其动静隔板形成的密封腔室与级前压力相等，由于罩环“K”平衡室产生的节流作用，变成动隔板后压力大于隔板前压力，使动隔板产生向前的轴向力和向级前方向移动的趋势，最终形成动态平衡。 旋转隔板内环的压力平衡原理为：动隔板内环设计有8个ф50mm的平衡孔，当转动隔板与静隔板密封良好时，其动隔板内环前后压差很小。 理论上，在动静隔板密封良好时，由于动隔板外环前后存在的反向平衡力，使转动隔板上整体轴向压力得到平衡。 图一：旋转隔板压力卸载装置前后平衡室汽流流动示意图 2.3　抗磨块（Deva合金材料）应用 喷嘴配汽式旋转隔板级单阀控制抽汽流量和压力系统，旋转隔板采用压力卸载方式，为了防止旋转隔板动静接触表面的磨损，在易损部位设计抗磨块Deva自润滑Fe-Ni合金，以减少摩擦阻力（Deva自润滑Fe-Ni合金设计的摩擦系数0.327）和保护二者接触表面，并且使旋转隔板的驱动力矩减少，其适用的工作压力和温度属国内200MW级抽凝机组中为首次使用。 3 发现问题及原因分析 3.1调试期曾出现旋转隔板卡涩现象 平东公司#6、7供热汽轮机旋转隔板在供热调试期间曾出现卡涩在50%位置不能调压现象，表现为三段抽汽压力不能参于调节，不能满足电网对电负荷及热网对供热压力和流量的要求；不抽汽时，旋转隔板不能开大，又无法多