李刚
身份证号码：230206197307271117 深南电（东莞）唯美电力有限公司 广东东莞 523000
摘要：汽轮机是发电厂的重要设备，一旦发生故障一般会造成比较严重的经济损失，本文通过分析某发电厂390MW燃汽轮机本体的结构，390MW燃汽轮机隔板找中心、转子轴系找中心、通流间隙的调整、联轴器检修、轴瓦修刮的关键技术问题，可供同类型燃汽轮机本体检修参考。
关键词：390MW机组；通流间隙；轴系找中；轴瓦修刮；转子
某发电厂3号机组是东方汽轮机厂和日本三菱合作制造的亚临界、一次中间再热、双缸排汽、单轴、凝汽式汽轮机，为了提高机组效率，确保检修质量，2013年进行大修，开展了汽轮机通流间隙的调整、转子轴系找中心、隔板找中心、联轴器检修等工作。通过现场探索，本文提出了上述工作的关键技术问题。
一、390MW燃汽轮机组的结构
该机组采用了高中压缸合缸、双层缸结构设计，低压缸采用双流向布置，双层缸结构。高中压转子采用无中心孔合金钢整锻转子，高压转子由1个冲动式调节级和8个冲动式压力级构成，中压转子由6个冲动式压力级构成，低压转子为双分流合金钢整锻转子，正反向各7级。机组共有8个支持轴承，其中燃机有2个可倾瓦支持轴承和1个推力轴承，汽轮机4个支持轴承（其中3、4轴承是可倾瓦，5、6轴承是椭圆形瓦），发电机2个支持轴承。推力瓦轴承位于燃机#2轴承座内，轴系轴向位置是靠燃机转子炉端推力盘来定位的。推力盘包围在推力轴承中，构成机组动静之间的死点，转子以此向两端膨胀。
转子示意图如图1所示：
在解体过程中，转子分别在全实缸、半实缸状态下找了对轮中心，为了减少合全实缸的次数，采用半实缸找中心的数据调整轴瓦垫片，调整中心数据合格，整个轴系中心以低压转子为水平，向两端逐一找中心，中低和低发中心采用调整轴瓦垫片进行调整，燃高中心则采用调整燃机前后支撑底部垫片来调整中心，燃高中心调整时一定要注意燃机转子的前后支撑座的位置保持不变，否则会直接影响汽轮机外引K值，从而直接影响通流间隙，影响机组的安全运行。
可倾瓦上下或左右的调整量较大，则除对垫铁进行调整外，还要进行刮研以消除轴承体与轴承箱洼窝的间隙，以保证轴承的稳定运行。轴系找中的难度大，技术复杂，调整一次耗时耗工，所以要充分考虑轴承扬度，轴瓦径向间隙，轴承与轴承箱洼窝接触以及外部环境对测量造成的影响，有稍微失误就会造成工期的耽误。在此次大修中，轴系找中心的同时进行了凝汽器高水位灌水查漏，结果造成中心发生变化，将凝汽器内的水放空以后，中心数据才得以复原，使工期出现了一定的延误。因此在以后的大修中，如果要进行凝汽器灌水，灌水高度应与正常工况下凝汽器水位标高相同，否则可能导致凝汽器波纹节永久变形。
三、390MW燃汽轮机隔板中心及通流间隙的调整
隔板找正的目的是为了修正通流间隙以及减少汽封的调整量，是一项比较重要的工序。在此次大修中，首先采用拉钢丝法测量隔板中心。此种办法的优点就是简单、经济，但是准确度较差。因为拉钢丝工具自制，尤其是测量工具简单，对测量人员要求较高，要有足够的耐心和细心，测量的误差也较大。在计算时还要考虑钢丝的静挠度，耗时耗工，因此在做完高中压缸的测量工作后就放弃了这方法。在低压缸测量中，采用底部用转子压铅块，即将隔板及轴封的汽封块全部拆除，在底部放置特制的铅块，将转子回落到汽缸内，两侧用内径百分表或塞尺（用标准量块配合）测量，底部则吊起转子后测量铅块的厚度。此方法简单快捷，测量结果比较真实。
在高中压缸隔板下沉（上抬）量的测量中，采取用百分表直接测量，即在高中压缸下隔板吊装到位后，在3、4号轴承座上架设牢固一根内径100mm的无缝钢管；将磁性百分表架固定在无缝钢管上，百分表针指向各级隔板，记录下原始数值；逐级吊入上隔板，上汽缸，模拟全空缸状态，记录各百分表数值，数值变化量即为隔板的下沉（上抬）量。此法非常简便，需要注意的是，架设的无缝钢管一定要牢固，否则测量出来的数据是不真实的。另外由于汽缸刚度的差异，全缸状态和半缸状态测量的隔板中心、通流间隙等数值存在着较大差异。进行全缸找隔板中心的目的是让汽轮机尽可能地接近运行状态，将该状态的中心值与半缸状态的中心值进行比较，以其变化作为半缸状态时隔板找中心、调整通流间隙的修正值。
在隔板找中心完成后，即可进行通流间隙的调整。通流间隙测量时，应注意转子按K值定位，轴向定位准确后才能进行轴向间隙的测量。可利用楔形塞尺、塞尺等工具测量轴向通流间隙数据，径向间隙测量则采用传统的贴胶布测量。各别齿间隙偏小则对汽封或阻汽片进行修刮，修刮时对相邻部位按圆弧规则也要进行修刮；但若间隙过大，则需修刮汽封背部。另外隔板结合面如果存在间隙不仅会泄漏蒸汽，还会影响汽封间隙的调整。所以在通流间隙调整中，隔板结合面间隙一定要消除在合格范围内。
四、联轴器检修
本机组轴系共有3个对轮，分别是燃机转子与高中压转子对轮、高中压转子与低压转子对轮，低压转子与发电机转子对轮。对轮检修要十分仔细，清理时一丝不苟。要详细检修销孔、垫片发现毛刺、凸起等异常情况时，应将其磨光、磨平，并用白布清理干净。对轮端面及外圆不应有凸起和毛刺，以免影响测量中心的准确性和组装的准确性。螺栓要对号入座，螺栓装配间隙符合要求。拉紧对轮时，必须使用检修螺栓。
汽轮机检修中对轮的瓢偏以及同心度的测量是一项比较重要的工作。检修过程中如果对轮同心度超标，当螺栓紧固后，可能会引起另一侧轴颈晃度增大，在运行状态时发生振动。本次对轮连接中，先用4个对轮螺栓将对轮连接，测量对轮8等分晃动值并调整到要求范围内。用千斤顶将两个对轮顶到同心，拉拢两个对轮，拧紧4个螺栓，松去千斤顶。在180°方向穿入并对称拧紧剩余所有螺栓。分别测量对轮8等分外圆同心度在0.03mm以内。紧对轮螺栓时紧的顺序、紧力不同也会造成同心度的变化。当连接后的同心度超出允许值时，将同心度最大侧的2至3个螺栓松开，按螺栓伸长量允许值的最小值紧固，调整至合格范围内。
五、轴瓦修刮
本次大修机组5、6号瓦是椭圆形轴瓦，怎样修刮才能使轴瓦达到理想的状态、尺寸与光洁度的要求呢？这里介绍两种方法：一是手工修刮；二是用机床加工来保证。
1、手工修刮。为使轴瓦达到正确的形状与尺寸，用手工修刮的轴瓦需要使用一个假轴（或称测量轴）来进行修刮，才有可靠地保证。这个假轴的直径大于工作轴颈的直径，也就是说，假轴的直径等于工作轴的直径加上预期得到的油楔间隙。修刮轴瓦时使之与假轴相配。这样刮出来的轴瓦能保证时圆形的，轴瓦与工作轴颈之间有径差，得到了预期的楔形间隙。并且，工作轴颈与轴瓦下部应是线接触。由于修刮加工误差与变形，实际接触是一条窄面，这条沿轴向的窄面一般不应超过10mm，按假轴修刮的每一半轴瓦，应在整个半只轴瓦表面上都与假轴相配。修刮光洁度越高越利于油膜的形成。尤其是轴瓦下部60°~70°的部位，一般是建立油膜产生油压的区域，因此必须十分光洁。在此范围内不允许开油孔油槽，不允许有气孔、砂眼等缺陷，更不允许有刮凹坑存油。
假轴的尺寸怎样决定呢？其直径要比工作轴颈大多少呢？这是根据预期要得到的楔形间隙大小来决定的。对圆柱轴承来说，假轴的直径应等于工作轴颈的直径加上顶部间隙。对于椭圆轴承来说，假轴直径还要大些。鉴于轴承温度往往偏高，我们建议采用椭圆轴承，即把工作轴瓦与工作轴颈水平侧间隙加大一些，以增大油量降低轴承温度。
2、不用手工修刮，而采用机加工方法来达到对轴瓦形状尺寸、光洁度的要求，精度会更有保障。具体做法是，在车制轴瓦内孔时，先在轴承中分面上垫上垫片，然后要求把轴瓦内孔车大一些，使用轴承时把中分面的垫片去掉，来保证轴瓦与工作轴颈的顶部间隙。
参考文献：
[1]火力发电职业技能培训教材编委会，汽轮机设备检修[M]，北京：中国电力出版社，2005
论文作者:李刚
论文发表刊物:《基层建设》2015年3期供稿
论文发表时间:2015/9/10
标签：转子论文; 轴瓦论文; 间隙论文; 隔板论文; 测量论文; 通流论文; 轴承论文; 《基层建设》2015年3期供稿论文;