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1、汽輪機中壓缸上下缸溫差大問題原因探討程朝輝（浙江大唐國際紹興江濱熱電有限責任公司312366）［摘要］:M701F4型燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組，汽輪機運行中一直存在冷態(tài)啟動過程中壓缸上下缸金屬溫度較大，上缸溫度高于下缸30-40°C的問題，在機組升負荷過程中需人為控制升降負荷使中壓缸上下溫差在規(guī)程42°C以內(nèi)，從而使機組啟動時間延長，木文探討可能導(dǎo)致溫差大的原因及處理方案，為同類型汽輪機類似問題提供經(jīng)驗與借鑒。［關(guān)鍵詞h汽輪機中壓缸上下缸溫差大部套配合間隙間隙過大蒸汽泄露概況簡述某燃氣熱電公司安裝2臺M701F4型燃氣一
2、蒸汽聯(lián)合循環(huán)、熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機組，機組采用單軸一拖一布置。機組額定功率為452.07MW,汽輪機型號為TC2F-35.4inch,型式為高壓中間再熱雙缸雙排汽凝汽式汽輪機，高中壓缸合缸。#1機組2013.03投產(chǎn),運行中高中壓缸中壓缸部分上下溫差正常，在2013.06月因余熱鍋爐側(cè)大量小米粒狀金屬異物進入汽輪機導(dǎo)致隔板出汽邊擊癟，進而導(dǎo)致主汽、再熱超壓進行高中壓缸開缸檢查后，運行中一直存在冷態(tài)啟動過程中壓缸上下缸金屬溫度較大，上缸溫度高于下缸30-40°C的問題，在機組升負荷過程中需人為控制升降負荷使中壓缸上下溫差在規(guī)程42
3、°C以內(nèi)，從而使機組啟動時間延長40min-60min，但機組熱態(tài)啟動高中壓缸溫差正常，為機組的冷態(tài)啟動帶來很大的困擾，同時大大降低了機組的熱效率。中壓缸溫差大異常事件發(fā)生后，通過與廠家反復(fù)溝通，木著先易后難的原則，確定的基木處理原則和方向為先檢查高中壓缸外部條件，在全部排查確認無問題后后再進行汽缸內(nèi)部通流間隙及部套間隙的檢查。1.1校驗中壓缸上下缸金屬測溫熱電偶及檢查TCS畫面所有通道是否正常。1.2各方見證復(fù)裝熱電偶，確保測溫孔內(nèi)無異物，熱電偶插至測溫孔底部，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)和廠家圖紙核對。1.3檢查高中壓外缸疏水節(jié)流組件
4、及疏水管，是否發(fā)生節(jié)流孔堵塞或管道疏水不暢。1.4延遲高中壓缸疏水閥關(guān)閉，暫時將當前高中壓缸疏水閥的關(guān)閉條件：中壓進氣壓力設(shè)定值從大于0.74MPa更改為1.36MPa,觀察中壓缸上下缸溫差變化情況。1.5檢查下缸保溫情況，有無存在空氣夾層。針對第一二條：在東汽廠廠家代表共同檢查熱電偶插入深度，詳細比照圖紙是否符合圖紙要求，同時檢查插孔底部是否是否存有異物，冋吋對中壓缸上下熱電偶，進行了校驗。針對第三條：機組冷態(tài)啟動前將三根疏水管上的節(jié)流組件4.6mm節(jié)流孔切下檢查清潔度及堵塞情況，三個節(jié)流組件清潔無堵塞，冋吋使用內(nèi)窺鏡檢
5、查了節(jié)流組件的上下游疏水管道，清潔暢通（高中壓下缸的熱電偶所在位為中壓缸第一級、第二級隔板套中間底部，和第一根疏水管較近，第二根疏水管位為中壓缸第二級、第三級隔板套中間底部，第三根疏水管位為中壓缸第三級隔板套后中間底部（排汽道），第四根疏水管位為排汽側(cè)中間底部）。針對第四條：延遲高中壓缸疏水閥關(guān)閉時間，暫吋將當前高中壓缸疏水閥的關(guān)閉條件：中壓進氣壓力設(shè)定值從大于0.74MPa更改為1.36MPa，觀察中壓缸上下缸溫差無改善。針對第五條：對汽缸原冇的保溫進行拆除、檢查、尤其是檢查下缸保溫是否密實、是否存在保溫整體下垂與下缸體
6、有空氣夾層，保溫恢復(fù)后觀察中壓缸上下缸溫差無改善。#1機組中壓缸上下缸溫差大異常事件利用機組停機吋間經(jīng)過上述多次排查、多次機組啟動試驗，中壓缸溫差大無明顯改善，由廠方、業(yè)主方組成的專業(yè)會認為可能導(dǎo)致溫差大的外部原因己經(jīng)完全排除，會議指向高壓缸內(nèi)部通流部套可能存在部件損壞、通流間隙或缸體與隔板套配合間隙不合格導(dǎo)致汽流短路，進而影響上下缸溫差，針對此問題，決定進行#1機組高中壓缸開缸檢查、查找問題原因。高中壓缸開缸檢査的實施2015年1月，對汽輪機實施了開缸檢查，在高中壓外缸揭開缸后通過上缸的試扣對中壓缸#1、#2、#3隔板套
7、與缸體的凹凸配合面進行了涂紅丹粉接觸檢査，檢查發(fā)現(xiàn)高中壓外缸中壓缸與#1隔板套凹凸配合密封面存在間隙過人情況，3個部位，最大間隙0.7mm,間隙弧度長度100-260mm不等。按廠家設(shè)計要求，中壓缸#1、#2、#3隔板套與缸體的凹凸配合間隙（軸向間隙）為0.20±0.05mm，II在進氣側(cè)緊密貼死，間隙為零，0.20mm膨脹間隙留在凹凸配合間隙出汽側(cè)。高壓缸排汽中的一小部分蒸汽作為冷卻高壓缸外缸與內(nèi)缸的夾層蒸汽，其冷卻蒸汽通過高壓內(nèi)缸與外缸凹凸配合處10-Φ6軸向孔洞流入中壓缸進氣室罩殼外部腔室，在這
8、里通過中壓缸進氣室罩殼外部腔室12-Φ10徑向的小孔冋流進中壓進氣室，和中壓主蒸汽匯合進入中壓缸作功（見下圖）。根據(jù)上述測量數(shù)據(jù)判斷，高壓缸夾層冷卻蒸汽到達中壓缸進氣室罩殼外部腔室吋，由于中壓缸與#1隔板套凹凸配合密封面存在多個部位間隙過大超標情況，造成冷卻蒸汽從奮間隙弧段位置泄漏至高中壓外缸和
