具有十年永乐国际销售经验,专业销售永乐国际现货
永乐国际公司销售热线:342353242
产品展示
联系方式
销售经理:永乐国际
销售电话:342353242
公司传真:342353242
公司地址:陕西省蓝田县东开发区辽河路东首A11号22楼
产品中心
您的位置:主页 > 产品中心 >

永乐国际浅谈汽轮机转子直轴的局部加热法

  浅谈汽轮机转子直轴的局部加热法_能源/化工_工程科技_专业资料。汽轮机转子发生弯曲对发电厂的安全运行及经济运转都有巨大影响。弯轴矫直的方法有冷击法、局部加热法、高温蠕变法等。文章通过对广东某热电厂一起实例的分析,详叙了局部加热法直轴的具体运用。

  维普资讯 20 0 7年 第 1 期 广 西 电力 浅谈汽轮机转 子直轴 的局部加热法 S u y a o tLo a a i g f rS r ih e i g Be tAx eo ta u bn t d b u c lHe tn o tag tn n n l fS e m T r ie 李 徽, 张伟民, 伟 徐 LICh ,Z e HA NG e— n,XU e W i mi W i ( 头万丰热电厂 , 汕 广东 汕头 55 4 ) 10 1 摘 要: 汽轮机转子发生弯 曲对发 电厂的安全运行 及经济运 转都有 巨大影 响。弯轴矫 直的方 法有冷 击法 、 局部加热 法、 高 温蠕 变法等 。文章通 过对广东某热电厂一起实例 的分析 , 了局部加热法直轴的具体运用 。 详叙 关键词 : 转子 ; 曲 ; 弯 局部加热法 中图分类号 : I 6 文献标识码 : 文章编 号 :6 1 3 0 2 0 )1 0 7-0 T< 3 2 B 1 7 —8 8 (07 0 -0 2 3 1 引言 20 05年 3月 2 日, 2 广东 某 热 电 厂 1号 汽 轮 机 继续盘车 1h 盘车 电流降 至 2 晃动 度 00 后 4A; .5 m 其它无异常。机组开始热态定参数 冲转 , 速 m; 定 因保护误动短时停 运 , 重新启动时由于运行人员忽 视重要参数 的监视 , 导致汽轮机转子发生永久性弯 曲, 经讨论 研 究 后 采 用 局 部 加 热 法 进 行 直 轴 处 理 。 20 05年 4月 2 日机 组重新 启动 , 组 振 动 正 常 , 0 机 处 理效 果 明显 。 至并 网( 因电气故障并 网时间延长 4 i)带负荷 0m n , 2MW , 机组振动正常。后负荷升至 5MW , 汽机水 平振动升至 00 l。逐步降负荷至零 , . rT 6nl 振动继续 上升 , 号轴承急剧上升至 0 15r n 1 2 .3 l, 号轴 瓦、 n 3 号轴瓦振动报警 , 紧急停机。投入 电动盘车 , 测量晃 动度为 0 1m, 车至汽缸 常温 , 量晃动度仍 有 . 盘 测 0 1rl, . T 转子 大轴 弯 曲 。 nl 23 设备损坏情况 . 揭 盖检 查 时发 现 , 轴 封 、 板 汽封 9到 1 前 隔 4级 2 事故情况 2 1 设 备介 绍 . 该热 电厂装机 容量 2 0MW , ×5 采用武汉汽轮 机制造厂制造 的 C 0 .20 9 5 —8 8 / .8型高压 、 单缸、 冲 动、 单抽凝汽式汽轮机。其通流级数为 1 调节级 +1 抽汽级 +1 7压力级共 1 9级组成 , 转子为整锻加套 装 轮盘 结构 , 1到 1 叶轮 为 整 锻 式 叶轮 ,5至 1 4级 1 9 外圆周有明显摩擦痕迹 , 中 1 级最为严重。 其 1 为测量大轴弯曲程度 , 脱开汽发对轮 , 并在整个 轴 同一纵断面装设 2 个千分表( 0 见图 1 , )千分表测 量杆 按要 求垂 直 轴 的表 面 , 时与 轴 的 表 面接 触 面 同 级叶轮则为套装配式叶轮 , 材料为 3 C2 V, 中 0r Mo 其 心孔 为 ①10 0 。该 汽 轮 机 采 用 喷 咀 调 节 、 临界 转 速 168rmi、 7/ n 盘车 转速 5/ n 汽轮 机转 子与 发 电 0rmi, 选择无损伤处 。按此方法测量 出大轴的弯曲度 , 绘 出 曲线 、 可见 , 最大弯曲点在测 量点 l, 2直径为 机转子采用刚性联接 。 2 2 事故 经过 . 20 0 5年 3月 2 2日, 厂 1号 汽 轮 发 电机 运 行 该 60 m处( 8 2m 第 级与第 9 级叶轮间)凸出方位在第 7 , 号对轮螺栓孔与 8 号中间处 , 其值为 01lo . rT 0 rl 中“ 转速≥34 0rmi 保护误动 , 2/ n ” 汽轮机破坏真空 紧急停机 、 电机解列。停运 时因盘车装置故障先 发 手动盘车 1 i, 电动盘车 1h 系统基本恢复正 5m n后 , 常, 但检查发现盘车 电流 2 -2 偏大( 5 7A, 正常值为 2 ; 动度 0 0 1A)晃 .7mm( 常 00 以 内)上下 正 .5mm ; 缸温差接 近 5 ℃ , 听筒倾 听机 组 , 0 用 未发 现异 常。 收稿 日期-0 6一O 一O 20 8 3 图 1 转子弯 曲测量图 维普资讯 广西 电 力 20 0 7年 第 1 期 较高的材料 , 采用高温蠕变法。这 3 种直轴工艺除 0 1 5 了与轴材料有关外 , 具体采用何种方式进行矫直 , 还 应考虑轴的弯曲程度、 直径、 长度、 轴结构形式 、 碰触 转 轴 至轴 承 中心距 离/ mm 1 0 魍 5 {’ 0 瓠 m m 部位的损伤程度等。其中冷击法和局部加热法的最 大缺点是弯曲部位 矫直后易产生残余应力 , 在以后 的长期高温工作条 件下, 会使矫直部位恢 复到原来 图 2 转 子直轴前后弯 曲变化 曲线 的弯曲程度。采用 后两种方法一般需要经过 回火 、 退火 , 目前多利用金属的应力松弛特性, 其主要优点 是材料不产生残余应力。 若轴弯曲度在 1Tn l 范围之 内, i r 且仅发生在一 处,永乐国际, 则可采取局部加热法处理 。 步骤一 : 进行局部加热退火消除应力 。轴在局 部加热前 , 卸下靠近弯曲部位的叶轮 , 检查该部位 的 调质状 况 , 然后 进行 除应 力退 火 , 以减小 弯 曲。 除应 2 4 事 故分 析 . 经检查分析, 此次大轴弯曲事故 的主要原 因是 : 紧急停机过程及热态启动过程 中, 由于后轴封减温 水门内漏大 , 汽封温度低且电气并网时间延长, 导致 汽封长时间送人湿冷蒸汽 , 致使上下缸温差大 , 且高 温状态转子局部冷却使大轴弹性变形弯曲, 又强行 起动使大轴发生摩擦 , 局部过热造成永久性弯曲。 3 直轴处理 3 1 转 子弯 曲机 理 . 3 1 1 转子弯 曲通常分 为热 弹性 弯曲和永久性弯 曲 .. 力退火温度一般不得高于 60℃ , 5 温升速度不得大 于5 O℃/ , 1 保温后进行缓冷, 1 缓冷的降温速度和升 温速度相同。在加热、 保温及缓冷过程中, 轴应 以 4 - 6rmi / n的转速 旋转 。 热弹性弯曲是指转子内部温度分布不均匀, 转子 受热后膨胀而造成转子弯曲, 即转子的一侧高于另一 侧, 温度高一侧热膨胀大于另一侧 , 从而产生热弯曲。 这时温度高一侧 为 凸面 ; 温度低一侧 为凹 面。凸 凹两 面互为作用 , 凸面受到压应力; 凹面受到拉应力。由 于这时 的应力 一般未超 过转 子材料 的屈 服极 限 , 因而 当转子内部温度均匀后 , 这种热弯曲会 自 然消失。 永 久 性 弯 曲则 不 同 , 当转 子局 部 受 到 急 骤加 热 ( 或冷却 )该区域与其它部位产生很大 的温度偏差 , , 受热部位热膨胀( 冷收缩) 受到压缩 ( 阻)产生高 拉 , 的压热应力( 拉应力 ) 当其应力超过转子材料 的屈 , 服极限时 , 转子局部便产生压缩塑性变形。当转子 内部温度均匀后 , 该部位将有残余拉应力( 压应力) , 塑性变 形不 消失 , 而造成 转 子 的永 久 弯 曲 。 从 3 12 永久性弯 曲归纳分类 .. 步骤二 : 局部加热消除弯曲, 步骤一如果未能较 好消除弯曲, 则必 须进行局部加热。将轴弯曲的凸 面向上 , 在直轴部位缠绕 石棉软板, 用金属丝 系 并 牢, 同时在石棉软板上开 口, 口的宽度等于轴直径 开 的 01 . .~05倍, 口的周 向长度为轴径的 0 3 开 . 倍。 如果轴径大于 60i n则可采用 2 0l , T r 支火焰喷枪 。首 先在开 口的中部进行加热 , 然后移到开口的边缘 , 再 返回到中部。中部的加热温度最高, 但一般不可高 于 60℃ 。注意千分表应尽量靠近轴矫直部位 , 5 但 应以喷头火焰不能使其过热为前提。 33 直 轴方 案 的选定 . 考虑到由于该轴为整锻合金材料 , 曲只有一 弯 处而且弯曲度较小, 所以决定采用局部加热法进行 直轴处理, 为提高退火消除应力效果 , 加热宽度适当 增大 (~1 级) 1 4 。处理后通过低速动平衡试验验证 处理效果 , 该方案关键之处在于对温度的控制。 该转子为 3 Cz V钢 , 0r Mo 抗松驰性能较好 , 结合 现有经验 , 适当提高加热温度, 60 60℃ , 取 6- 8 低于 回火 温 度 3 -5 0 0℃ , 防引起性 能 改变 , 以 同时 温升 造成大轴弯 曲的因素是多方面的, 但从永久性 弯曲特征上归纳 , 主要有两类 : 一类是转子振动使汽 封或轴封动静间隙消失而产生摩擦 ; 另一类是汽缸 进冷水使转子局部受到急剧冷却 。 3 2 常见 转子 矫直 方 法 . 速度控制在 5 0℃/ 以内。为确保处理效果 , 1 1 加快 直轴进程, 直轴工作必须连续进行 , 同时盘车速度严 格控制为 5r n / 。 mi 3 4 直轴处理情况介绍 . 3 4 1 处理 前 准 备 工 作 .. 常用的转子矫直方法有冷击法 、 局部加热法 、 高 温蠕变法等 , 采取何种方法与转子的材质有密切关 系。一般来说 , 材料屈服强度低的轴可用常温冷击 法; 对于高温屈服强度不高 的材料用局部加热法 , 弯 曲量大时采用局部加热再加压 ; 而对高温屈服强度 根据现场设备及条件, 确定如下准备方案 : 维普资讯 20 0 7年 第 1 期 广西电力 表 1 单喷头火焰加热时间与大轴直径及弯曲量关 系表 矫 直部位 大轴 弯曲量 ( /l ) 同时单喷头火焰加热时问 / i 8nn不 r mn . ①支 承 。将 汽 机 转 子 放 入 下 半 空 缸 内 , 1号 、 2 号 汽机轴 承 为 支 承 , 瓦 及 轴 承 盖 回装 , 入 润 滑 轴 通 油。 轴径 / :0 1 8 . 8 m 8 . :O 2 :O. 8 . 8 3 :0 4 :O 5 8 O. : 6 20 5 30 0 40 0 50 0 6 00 3. 5 5. 0 8. 0 1 0 1. 1 0 4. 5. 5 7. 0 1 0 1. 1 0 5. 1 0 9. 8. 0 1 0 0. 1 0 4. 1 0 8. 22. O 1 0 0. 1 0 2. 1 0 8. 2 0 4. 3 O O. 1 0 2. 1 0 4. 2 0 2. 3 0 0. 3 O 8. 1 0 5. 1 0 8. 2 0 6. 3 0 4. 4 O 2. ②盘车。将 5/ i 0rr n电动盘车装置通 过变频 a 至 5rmi, n 连续电动盘车。 / ③加热 。选 用 5号、 6号焊嘴 , 焊炬总长 110 3 rT的焊炬 6 , nl l 把 焊嘴距离轴面约 2 ~2t , 0 5I r 温度 Tl r 控 制在 6 0 8 6  ̄60℃ 。 ④测量。用 0 0 ~1 0℃手持 式红外测温仪测 0 量轴表面温度 , 在前轴承箱晃动度测点处监测晃动 。 ⑤视直轴情况考虑制作低速动平衡试验平 台。 3 4 2 直 轴处理步骤 .. ⑥因本身转 子弯 曲量较小 , 而且直轴后晃动度 不大 , 结合现在条件较为简单 , 决定不进行低速动平 衡。 ①确定现场指挥 、 施工人员 , 做到分工详细 、 职 责明确。 ②各 轴 承通 润 滑油 , 检查 油压 等情 况 。 ③投入电动盘 车, 变频调节 至 5rmi, / n 检查 电 机 电流情况 , 检查大轴晃动度 。 ④施 工场 地 清理 检 查 , 好 相关记 录 。 做 ⑤检查加热工具 , 一切准备工作妥 当后开始加 热。 ⑩汽机与发电机转子连接后 , 测得高压轴端晃 动度为 00 t , .4I r 经多方讨论验证 , Tl r 决定 直轴处理 工作结束 , 扣盖试运。 4 处 理效 果 经 直轴 处 理 后 汽机 扣 大 盖 , 检查 各 系 统 正常 后 于 5 2 启动试运 , 入连续盘车后检查 电流、 月 0日 投 润滑等正常 , 晃动值为 0 0l , .4Tn 连续盘车 8h Ir 无异 常, 开始 冲动 转子 , 机在 40rmi 120rmi 汽 0/ n及 0/ n ⑥从 第 1 隔 板处 开始 , 4级 6只焊 炬 同时分 上 下 左右对轴加热 , 严格控制温升在 5 0℃/ h以内, 升至 6 0℃停止加热 , 8 迅速保温 , 连续逐级加热 , 保温至 前轴封。 处各暖机 1 , 一切正常后升速到 300r n h 0/ 。 mi 整个升速过程 中除冲临界时 1 号瓦振动瞬时超 过 0 1Tr , . I l 其余均不超过 0 0t , t 外 r .3I r表明处理结 Tl r 果合格。定速及带负荷各轴承振动亦在合格范围。 此后 多次 起 动该 机 组 , 动 情况 不 变 , 践证 明 , 振 实 直 轴效 果 良好 。 ⑦加热保温工作连续进行 1 , 0h 结束后保持 电 动盘车 5rmi 0h n / 。3 后转子温度降至常温, 测量弯 曲度为 最大 0 0 r 降低 5 %, 子晃动值 为 .5m f l, 0 转 0. 5 r l o 0 n- n 5 结束语 汽轮机转子直轴处理方式 多样 , 我们必须根据 弯 曲性质、 程度 , 转子材质特性 , 现场条件灵活采取 适 当方法 , 次直轴 利 用金属 材料 的松 驰特性 , 用 本 采 ⑧调整大轴使弯曲处凸面向上 , 并在此部位缠 绕石棉软板 , 用金属丝系牢 , 同时在石棉软板上开一 2 0mrX5 n见 方 的敞 口。 5 n 0mr ⑨参考表 1 中单喷头火焰加热时间与大轴直径 及弯曲量关 系, 考虑到轴径大于 60I r 决定采用 0t , Tl r 2 支火焰喷枪 , 但加热 时间减半 , 7m n 即 i。按 中部 一边缘一 中部的次序在开 口处加热 , 控制中部温度 稍高 , 但不超过 60℃ 。 8 局部加热法进行直轴 , 简单实用。因弯曲量较小 , 容 易产生残余应力的缺点影响不大, 而且增加 了退火 时的加热级数 , 退火后弯 曲量 已降低 5  ̄ , 06 效果 明 , 显; 同时根据大轴的金 属材料选择合适 的加热温度 并严格控制工作 过程的温度是本次直轴成功 的关 键 。本次检修工作 , “ 使 局部加热法” 在现场直轴工 艺得到很好 的证明。通过这次的检修工作也告诉我 们只有严格执行电厂设备运行规程 的规定 , 才能避 ⑩加热结束后 , 保持敞 口处缓冷 4h至室温 , 去 掉石棉板 , 量弯 曲度最 大为 0 0 t , 测 . I r 转子 晃动 2Tl r 值为 0 0 l, .3rT 认为矫直结束。 nl ⑩进行最终退火 , 以消除部分残余应力及直轴 过 程 的变 形量 。 免事故的发生 、 保证生产的安全。

Copyright © 2011-2018 永乐国际 版权所有 / 闽ICP备16003479号网站地图
销售电话:342353242 公司传真:342353242 地址:陕西省蓝田县东开发区辽河路东首A11号22楼
十年专业永乐国际公司 http://www.mcshenqi.com 永乐国际 永乐国际