mw汽轮机旋转隔板故障原因分析及处理.doc

210MW汽轮机旋转隔板故障 原因分析及处理 赵　伟1　　黄　智2　　王晓峰1　　郭广富2　　齐贺楼3　 王予生2　　贾宪周2　尹金亮2　　潘富停2 （1　中电投河南分公司　河南郑州　450000； 　2　平东热电有限公司　河南平顶山　467021； 开封京华发电公司　河南开封475000）　 摘要：平东热电有限公司210MW机组为国产首台旋转隔板调节供汽的大型抽凝机组，同型多台机组出现旋转隔板卡涩和旋转隔板拐臂由于过力矩断裂问题，由中电投河南分公司和哈汽厂组成专家组，对旋转隔板故障原因进行了分析，制定了旋转隔板处理方案并在大修中实施，取得显著成效。 关键词：抽汽式汽轮机；喷嘴配汽式旋转隔板；供热工况；Deva合金材料； 1　前言 河南平顶山平东热电有限公司“以大代小”工程项目，由于其供热为工业用汽和城市采暖系统合一其采暖期抽汽量约700T/H，电厂位于市中心，“以大代小”工程项目机组容量限制在200MW级，采用成熟的超高压、一次中间再热、高中压合缸、两缸两排汽轮机组，汽轮机厂开发设计了具有旋转隔板调节级的大流量（最大370 T/H，调压力0.7845-1.275MPa）的抽凝型汽轮机。其两台机组为哈尔滨汽轮机厂设计生产的N210/C140-12.75/535535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，本机最大纯凝工况电功率为224410KW，最大工业抽汽370t/h，最高抽汽压力1.275MPa，汽轮机带一段调节抽汽及六段回热抽汽，其抽汽为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，同时采用Deva自润滑Fe-Ni合金作为密封面材料，以减少摩擦阻力，从而使旋转隔板的驱动力矩减少，结构紧凑，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等级抽汽机组的空白，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，它的运行和技术改造情况可以为国内后来建设的同类型机组的制造提供有益的经验。 2　平东公司210MW旋转隔板抽汽系统主要设计特点 国产大型抽凝125MW-600MW单抽或双抽机组，均为两缸两排汽，在实现抽汽的调节方式上有很大的不同。一是135MW-600MW级大容量抽汽供热机组一般采用在汽轮机通流部分中设置调节阀调节级来实现抽汽的调节，采用调节阀门调节级可克服一些50MW及以下机组用旋转隔板调节抽汽时在个别电厂“卡死”，同时亦提高了该调节级的经济性；其次是135MW~600MW级大容量抽汽供热机组除了在通流部分中设置调节阀门调节级来进行调节抽汽外，还在相应的抽汽管道上设置调节阀门，配合汽轮机通流部分中的调节阀门调节级进行调节抽汽。 国内的50MW及以下的抽汽系列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，调节旋转隔板是抽汽供热式汽轮机特有的结构，旋转隔板的优点是汽缸结构简单，转子长度缩短；缺点是结构复杂，旋转隔板通流部分的结构要比抽汽调节阀复杂得多，间隙安装时，易超差，在压差大的时候，容易卡涩，降低了机组的安全可靠性。 2.1　旋转隔板和连杆机构 调节旋转隔板分为喷嘴配汽式和节流配汽式两种，本机采用旋转隔板来控制抽汽的流量和压力。调节旋转隔板是由转动隔板、罩环和静止隔板组成，转动隔上有大小及间距不同的叶栅，通过双侧进油油动机双侧进油油动机带动连杆机构来实现对转动隔板的操纵使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方式 旋转隔板的压力卸载原理为：其罩环“K”平衡室压力，由于罩环间隙“E”设计为0.38-0.43mm，其通流面积远小于于级后相连通的罩环平衡室平衡通道“Q”，所以罩环“K”平衡室压力为级后压力；同时采用自润滑的材料(P)作为静止隔板的密封材料，转动隔板与静止隔板形成密封腔室，由平衡通道“Q” 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，转动隔板存在向后的压力，并且间隙“E”变大，罩环“K”平衡室增大，由于罩环“K”平衡室的压力卸载作用，变成转动隔板后压力大与前面，当转动隔板与静止隔板密封良好时，表现为转动隔板向前的运动使转动隔板与静止隔板之间压力下降，最终形成动态平衡。 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 在旋转导叶动作时，为了防止二者接触表面磨损，故在易损部位设计抗磨块Deva自润滑Fe-Ni合金，以保护二者接触表面，以减少摩擦阻力（Deva自润滑Fe-Ni合金设计的摩擦系数0.327），从而使旋转隔板的驱动力矩减少，转动隔板与静止隔板之间抗磨块主要