浅析空冷汽轮机低压缸通流间隙测量调整

浅析空冷汽轮机低压缸通流间隙测量调整

王合利

中国能源建设集团北京电力建设有限公司，北京市 100024

摘要：空冷汽轮机是当前电厂运用较多的汽轮机组,与湿冷汽轮机相比，两种机组最为主要的区别就是在汽轮机组尾部的排汽冷却所采用的冷却方式不同,空冷机组换热系数低，比热小，所以空冷器性能易受环境气温、大风、雨水等气候的影响，当环境温度以及风力等发生变化的时候,空冷汽轮机组背压也随之发生变化，间接导致汽轮机动静间隙发生变化而降低缸效，甚至会影响到汽轮机的安全稳定运行。针对以上问题，结合蔚县600MW空冷汽轮机现场施工经验，本文从空冷汽轮机低压缸通流间隙调整方面的经验进行说明。

关键词：空冷汽轮机；汽缸部套找中；汽缸变形量；通流间隙调整

引言：我们安装的大型空冷汽轮机组由于机组运行时背压随环境影响变化较大，所以大部分机组采用落地式轴承，低压缸内缸支撑延伸到基础上，从而减小机组运行时背压变化对通流间隙的影响。由于低压内缸的支撑加长会影响到内缸的刚度，这样全实缸通流间隙较半实缸通流间隙就会发生变化。基本所有汽轮机厂家安装说明书要求最终调整完毕的通流部分间隙数值都是以全实缸状态为准，现场安装汽轮机找内部部套洼窝中心时，首先采用半实缸拉钢丝找中心，由于低压缸刚性差，全实缸状态必然会发生一定程度的变化，容易造成返工；采用全实缸拉钢丝找中心时，由于低压缸的内部空间狭小，光线不足，全实缸找部套中心时测量误差大，而且隔板、低压上缸等部套的多次吊装，也会大大增加工作量。从而造成调整通流间隙时间延长。

通流间隙对机组运行的影响

1.汽轮机通流间隙对经济型的影响

汽轮机通流部分设计、制造技术日趋完善，漏汽损失已成为制约汽轮机效率提高的主要因素，汽轮机内部的泄露可影响到汽轮机热效率损耗的80%，如果是轴封、汽封磨损，尤其是高中压部分的间隙过大，其效率损失可超过其余各种效率损失的总和，对电厂经济性影响极大。

2.汽轮机通流间隙对安全性的影响

汽封间隙不仅影响汽轮机的经济性，对机组的震动及安全性也有影响。汽封间隙过大会造成汽轮机效率的降低，而汽封间隙过小对机组的安全性也是非常不利的，极易造成动静部分发生摩擦，引起机组振动、启动困难等问题的发生，尤其是在机组启停过程中，汽缸内外、上下受热不均而产生变形，均可能导致转子与汽封尺发生局部摩擦，使转子发生弯曲现象而进一步加剧动静摩擦，严重的还会造成转子局部温度过高导致永久性弯曲、跳机。

二、汽缸通流间隙测量调整的基本方法

1.低压内下缸就位找正：使用拉钢丝法找正，钢丝以低压外缸调、电端汽封洼窝定中心。测量内缸调、电端洼窝数据，计算出钢丝垂弧，计算出转子垂弧，根据厂家给出的全缸与半缸的变化量（参考值）综合考虑找正低压内缸中心并同时保证内缸横向水平。技术标准：低压内缸洼窝中心偏差符合制造厂要求，一般≤O.10mm；低压内缸横向水平≤0.20mm/m。

2.低压内缸下半部套就位找正：使用拉钢丝法找正，钢丝以低压内缸调、电端洼窝定中心。测量各部套洼窝数据，计算出钢丝垂弧，计算出转子垂弧，根据厂家给出的全缸与半缸的变化量（参考值）综合考虑找正各部套中心符合标准要求。技术标准：低压内缸洼窝中心偏差符合制造厂要求，一般≤O.10mm；低压内缸横向水平≤0.20mm/m。技术标准：各部套中心偏差≤0.05mm。

3.低压内缸全实缸洼窝找中心：扣各部套上半紧中分面螺栓消除中分面间隙，扣内缸上半紧中分面螺栓消除中分面间隙。使用拉钢丝法再次测量，钢丝以汽缸外缸调、电端汽封洼窝定中心。测量内缸及各部套洼窝数据。计算出钢丝垂弧，计算出转子垂弧，综合考虑找正内缸及各部套中心。

4.重复步骤2、3，通过调整各级隔板底键及左右悬挂销垫片的厚度调整部套中心，直至低压缸全实缸洼窝中心符合标准。技术标准：各部套中心偏差≤0.05mm。

5.汽缸半实缸通流间隙调整：装好各部套下半及汽封块，进低压转子测量各级汽封间隙，左右侧间隙用塞尺测量，下半间隙用滚胶布法或压铅丝测量调整至符合标准要求。

5汽缸全实缸通流间隙调整：装好各部套上半汽封块。扣各部套上半紧中分面螺栓消除中分面间隙，扣内缸上半紧中分面螺栓消除中分面间隙。用滚胶布法测量调整全实缸的上下半通流间隙直至符合标准要求。

三、汽缸通流间隙调整数据不准的原因及解决方法

1.胶布不同批次厚度不一致

医用胶布的厚度基本在0.25mm,不同批次的胶布可能会存在几丝的误差，在滚胶布测量汽封间隙时，是以胶布的层数确定汽封间隙的，因此必须保证胶布厚度的一致性。解决方法：采购胶布时尽量整批采购，使其能够满足本台汽轮机本次安装过程中的全部消耗量，无条件整批采购的，应避免不同批次的胶布出现在同一次的通流间隙的测量过程中。

汽封块背部镶木楔过紧封块变形

在压铅丝测量汽封间隙时，为避免汽封块退让，需要在汽封块背弧处镶嵌木楔，镶嵌木楔过紧则可能导致汽封块的变形，从而导致汽封间隙测不准。解决方法：使用质地较为松软的木楔，由施工经验丰富的技术工人施工，使镶木楔的力度适中且均匀。

手工修刮背弧和汽封尺

汽封间隙调整过程中，如果发现汽封间隙整圈偏大或偏小，现场施工人员通常采用手工修刮背弧或汽封齿的方法来调整，这种方法是不可取的，因为手工修刮精度较低，很可能造成汽封间隙不均匀。解决方法：采用背弧机和刮齿机加工可完全达到汽封间隙要求的标准。

4.汽缸变形造成全实缸较半实缸数据变化大：由于低压缸内部部套直径大，需要用125～3000mm内径千分尺测量，工具比较重，洼窝部位又滑，测量人员又不能碰到钢丝，测量上部数据时困难造成测量数值不准确，反复测量调整延长工期。现场解决方法：在下部各部套找完中心后，在内缸下部外侧调端、中部、电端架3块百分表记录原始数值，然后扣各部套上半紧中分面螺栓消除中分面间隙，扣内缸上半紧中分面螺栓消除中分面间隙。再次记录3块百分表数值。每块表的前后数值差加在一起取平均值就是半实缸与全实缸的变化量，根据这个数在内缸的支撑点上加减垫片。然后在用滚胶布法测量调整全实缸的通流间隙。这个方法简便快捷准确的测出了全实缸与半实缸的变化量，使汽缸的通流间隙调整工期大大缩短。

三、结束语

现大型空冷机组，对通流间隙的要求越来越高，通过增加汽轮机通流间隙调整的准确性,是实现机组安装内在品质的重要环节,也能够对汽轮机内效率的提高起到作用。尤其是对低压内缸支撑在基础上的机组，加长了支撑臂刚度就有所降低，造成全实缸与半实缸变形大，给调整通流间隙造成了很大困难。方法4通过在低压内缸底部架百分表监测低压内缸在全实缸状态下的变形量，用最简单的方法测出变形量，即节省了工期，最终的通流间隙数值又准确，保证了机组的安全稳定运行，又提高了机组的效率。架表法还可适用各种汽缸支撑刚性差的汽轮机安装。

参考文献：

［１］徐进峰．大型空冷汽轮机的设计特点．2014．

［２］李春.张禹.刘跃飞.大型空冷汽轮机通流设计.2006.

［ 3 ］李业堂.1000MW直接空冷汽轮机震动保护动作分析与处理.2013.