1、青山紙業(yè)熱電廠#5汽輪機(jī)組軸封漏汽處理總結(jié)本人1980年參加工作，一直從事汽輪機(jī)組的檢修、維護(hù)任務(wù)，在長期工作中，對(duì)汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子找中有個(gè)人較深理解，先后參加過永安火電廠、邵武紙廠、光澤竹漿廠、江西壽昌紙業(yè)等企業(yè)的汽輪機(jī)組安裝、調(diào)試和維護(hù)，并撰寫有青山紙業(yè)熱電廠2汽輪機(jī)突發(fā)振動(dòng)原因的分析及處理等論文。設(shè)備故障的判斷、分析、解決是一名檢修鉗工個(gè)人技術(shù)能力的綜合反映，能在最短的時(shí)間內(nèi)，判斷出設(shè)備故障癥結(jié)所在，并以最經(jīng)濟(jì)的手段解決故障應(yīng)該是是一名檢修鉗工追求的目標(biāo)。本著“具體問題具體分析”的原則，下面以青山紙業(yè)熱電廠#5汽輪機(jī)組軸封漏汽原因分析及處理為例，對(duì)相關(guān)內(nèi)容予以總結(jié)。1. 青山紙業(yè)熱電

2、廠#5汽輪機(jī)組軸封漏汽大，造成機(jī)組潤滑油進(jìn)水，油質(zhì)乳化，潤滑油粘度降低，嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行。本人通過對(duì)機(jī)組漏汽原因進(jìn)行具體分析，采取了相應(yīng)的系統(tǒng)處理措施，并對(duì)機(jī)組下一步運(yùn)行提出了較為穩(wěn)妥的意見。1.1 機(jī)組簡介青山紙業(yè)熱電廠#5汽輪機(jī)組（簡稱#5機(jī)），為青島汽輪機(jī)廠制造的CC12-5.88/0.981/0.490型單缸、中溫、次高壓沖動(dòng)雙抽汽、凝汽式汽輪機(jī)，額定功率12MV，額定主蒸汽參數(shù)5.88Mpa、470弋，額定負(fù)荷時(shí)汽耗量92.4t/h,級(jí)抽汽參數(shù)0.981Map、283°C,額定抽汽量35t/h;二級(jí)抽汽0.490Map、226C,額定抽汽量35t/h。1.2 機(jī)組運(yùn)行特

3、征#5機(jī)組投產(chǎn)以來，經(jīng)過運(yùn)行、檢修人員細(xì)心觀察總結(jié)，發(fā)現(xiàn)了該機(jī)組的一個(gè)運(yùn)行特征：暖機(jī)時(shí)間一定要充分，汽缸和轉(zhuǎn)子膨脹位移5mm以上，汽缸內(nèi)上下左右6個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，缸壁溫度達(dá)200C以上，它們相差不能大于35C,而且還要根據(jù)開機(jī)方式是額定參數(shù)啟動(dòng)或者滑參數(shù)啟動(dòng)，當(dāng)時(shí)的蒸汽壓力、汽溫，機(jī)組的冷態(tài)、溫態(tài)和熱態(tài)程度，疏水情況及環(huán)境溫度的不同做出不同的暖機(jī)時(shí)間，不然機(jī)組轉(zhuǎn)子升速過一階臨界轉(zhuǎn)速(1360r/min)和二階臨界轉(zhuǎn)速(1695r/min)時(shí)，#1、#2瓦軸承振動(dòng)值分別可增大到240m和160m以上,并且還有上升趨勢(shì)，此時(shí)必須立即打閘停機(jī)。沒能按照制造廠商提供的運(yùn)行操作規(guī)程進(jìn)行操作：低速(300500

4、r/min)暖機(jī)1020分鐘，中速(10001200r/min)暖機(jī)60分鐘，然后按每分鐘300r/min速度升速，進(jìn)而迅速而平穩(wěn)過臨界轉(zhuǎn)速。1.3 問題的提出#5機(jī)時(shí)青島汽輪機(jī)廠設(shè)計(jì)制造該參數(shù)的第一臺(tái)機(jī)組(出廠號(hào)950001)，級(jí)數(shù)十一級(jí)，第一級(jí)為復(fù)速級(jí)，其余為壓力級(jí)。該機(jī)組在1996年安裝調(diào)試過程中，曾出現(xiàn)轉(zhuǎn)子振動(dòng)大，調(diào)速系統(tǒng)不相匹配，達(dá)不到額定參數(shù)運(yùn)行等情況，經(jīng)多次改進(jìn)才達(dá)到要求。1999年12月因機(jī)組再次出現(xiàn)振動(dòng)，進(jìn)行第一次機(jī)組大修，解體后發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子復(fù)速級(jí)葉片斷了四塊，中段葉片結(jié)垢較嚴(yán)重，轉(zhuǎn)子返廠修復(fù)后，恢復(fù)正常運(yùn)行。2005年下半年起，該機(jī)組軸封漏汽逐漸增多，潤滑油取樣化驗(yàn)含水份多，一

5、星期濾油一次(用真空濾油機(jī)脫水)；2006年上半年軸封漏汽加劇，一星期濾油機(jī)要23天連續(xù)濾油，經(jīng)仔細(xì)檢查潤滑油進(jìn)水的各個(gè)環(huán)節(jié)，先后排除了冷油器內(nèi)漏及調(diào)壓器波紋管破損兩種情況，最后確定為軸封間隙大，蒸汽順著轉(zhuǎn)子經(jīng)汽檔、油檔進(jìn)入軸承室，導(dǎo)致潤滑油品質(zhì)變差，產(chǎn)生乳化。2. 軸封漏汽原因分析2.1 機(jī)組軸封結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求：#5機(jī)高低壓軸封為迷宮式汽封，材料為不銹鋼片，用方形鋼絲鑲嵌汽封梳齒片(簡稱汽封片)，組裝在在轉(zhuǎn)子前后兩處軸封的軸頸位置上，高壓側(cè)軸封設(shè)有三道，共54圈汽封片；低壓側(cè)軸封設(shè)有二道，共24圈汽封片。前汽封環(huán)有9組，后汽封環(huán)4組，每一組分為六塊，分別組裝在上下缸的汽封體里，汽封環(huán)底部裝有

6、彈簧片，用于調(diào)整間隙。轉(zhuǎn)子上的汽封片與汽封體之間的間隙，高壓側(cè)間隙為0.15血0.20mm，低壓側(cè)間隙為0.25mm0.35mm(如圖)-7-高壓側(cè)軸封有兩個(gè)漏汽腔室，從里往外第一道漏汽腔室的蒸汽用管線接至二級(jí)抽汽母管上，第二道漏汽腔室的蒸汽用管線接至軸封加熱器上，進(jìn)行熱量回收。2.2 漏汽造成的不良后果汽輪發(fā)電機(jī)組在超過規(guī)定值的振動(dòng)力作用下，機(jī)組動(dòng)靜部分產(chǎn)生摩擦，會(huì)造成軸瓦烏金破裂，轉(zhuǎn)子變形、彎曲、斷裂，葉片損壞等現(xiàn)象。#5機(jī)組由于多次開停機(jī)出現(xiàn)的大振動(dòng)，使轉(zhuǎn)子汽封片與汽缸的汽封環(huán)碰摩，間隙偏大，沒有密封住余汽。汽流順著轉(zhuǎn)子軸向進(jìn)入軸承室，使?jié)櫥秃兴荩?jīng)過油循環(huán)、轉(zhuǎn)子軸瓦擠壓，潤滑油惡

7、化，油膜破壞或不穩(wěn)定。潤滑油質(zhì)量好壞，對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性有密切關(guān)系。該機(jī)組曾經(jīng)出現(xiàn)過以下不良情況：a) 因油質(zhì)惡化，對(duì)機(jī)組潤滑部分不能起到良好的潤滑作用，致使軸承烏金熔化受損，#4軸承下瓦產(chǎn)生裂紋，上瓦局部脫落；b) 油質(zhì)不好造成傳動(dòng)部分腐蝕，動(dòng)作遲滯、卡澀及零部件生銹，使調(diào)速系統(tǒng)及保護(hù)裝置失靈.如2006年1月3日，#5機(jī)調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定、脈沖油壓波動(dòng)，機(jī)組負(fù)荷上下波動(dòng)，手動(dòng)調(diào)整同步器增加減少負(fù)荷均無反饋，有時(shí)油動(dòng)機(jī)突然間滑移(上升或下降)，負(fù)荷突增或突減2MW左右。后經(jīng)兩次機(jī)組小修，清潔調(diào)速系統(tǒng)，恢復(fù)正常。c) 油品乳化，粘度降低，軸承內(nèi)楔形油膜的動(dòng)力不穩(wěn)定，激發(fā)起機(jī)組的低頻自

8、激震蕩。油膜震蕩引起轉(zhuǎn)子振動(dòng)，而轉(zhuǎn)子振動(dòng)造成軸封動(dòng)靜之間碰摩，導(dǎo)致間隙偏大，產(chǎn)生漏汽，形成惡性循環(huán)。從2006年8月到2006年10月#1瓦震動(dòng)值從23Am增加到45m，#2瓦震動(dòng)值從18Am增加到36財(cái)。2.3.軸封磨損原因分析a) .#5汽輪機(jī)機(jī)組是青島汽輪機(jī)廠制造的該參數(shù)第一臺(tái)機(jī)組，據(jù)了解該廠對(duì)中溫、中壓的汽輪機(jī)制造技術(shù)比較成熟，而對(duì)中溫、次高壓參數(shù)的機(jī)組是該廠初次設(shè)計(jì)制造，各部件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、汽缸的強(qiáng)度大小、轉(zhuǎn)子與汽缸的膨脹系數(shù)差別引起實(shí)際暖機(jī)與理論設(shè)計(jì)時(shí)間有很大差異，可以說該機(jī)組先天不足，造成該機(jī)組缺陷出現(xiàn)。在實(shí)際運(yùn)行中，對(duì)該機(jī)組暖機(jī)時(shí)間長短無法確定，機(jī)組升速過臨界轉(zhuǎn)速振動(dòng)大次數(shù)如下：

9、1999年11月31日大修結(jié)束后開機(jī)，暖機(jī)6小時(shí)過臨界時(shí)，軸振動(dòng)值達(dá)100m后回落；2000年8月4日，機(jī)組小修6天，暖機(jī)6小時(shí)，準(zhǔn)備過臨界時(shí)，軸振動(dòng)值達(dá)180m，打閘停機(jī)，重新暖機(jī)3小時(shí)；2002年9月23日，因鍋爐檢修，停機(jī)12天后開機(jī)，兩次沖臨界轉(zhuǎn)速未過，暖機(jī)時(shí)間達(dá)十個(gè)半小時(shí)；2004年3月19日，發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁機(jī)更換，開機(jī)轉(zhuǎn)子1000r/min時(shí)，#1瓦振動(dòng)值83財(cái).#2瓦振動(dòng)值109m，軸承座216m（測(cè)振儀測(cè)量）；2005年7月3日，機(jī)組小修重點(diǎn)復(fù)查轉(zhuǎn)子中心，開機(jī)暖機(jī)7小時(shí)；2006年6月18日，機(jī)組小修6天，軸瓦檢查及調(diào)速系統(tǒng)卡澀處理，沖臨界時(shí)#1、#2瓦振動(dòng)大，降速，繼續(xù)暖機(jī)。上

10、述表明:該機(jī)組過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)不穩(wěn)定，振動(dòng)大，雖然時(shí)間較短，但可以肯定對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)靜部件造成了碰磨，而碰磨可以發(fā)生在任何轉(zhuǎn)速和任何工況下（500r/min、1000r/min、臨界轉(zhuǎn)速、3000r/min或高負(fù)荷），這樣使機(jī)組通流部份徑向間隙和軸端汽封間隙甚至油檔間隙因此變大。b）.氣溫過高或過低。汽封片在高溫情況下，金屬機(jī)械性能很快惡化，沖擊韌性、強(qiáng)度降低，汽封片受氣流沖刷，形成側(cè)倒摩擦。氣溫過低，局部內(nèi)應(yīng)力和熱變形造成動(dòng)靜部件摩擦，軸向推力增大。從1999年起歷史運(yùn)行日記曾發(fā)現(xiàn)有蒸汽溫度485弋以上、465弋以下參數(shù)運(yùn)行間斷累計(jì)達(dá)132小時(shí)的情況出現(xiàn)。c）.蒸汽品質(zhì)不良，造成汽輪機(jī)通流部分部分噴嘴

11、、葉片積鹽結(jié)垢，通過截面減少，級(jí)內(nèi)焓降增加，推力增大，使軸封漏汽壓力增加，加大了漏汽量，軸封漏汽第一道腔室壓力從0.25Mpa增至到0.36Mpa。從上述可以看出，#5汽輪機(jī)的汽封片間隙越來越大，漏汽也逐漸增3. 設(shè)備缺陷的處理3.12006年10月15日，由于前軸封漏汽逐漸增大，熱電廠決定對(duì)機(jī)組進(jìn)行計(jì)劃大修。經(jīng)解體發(fā)現(xiàn)前后軸封的汽封片間隙全部超標(biāo)，機(jī)頭視前軸封左側(cè)間隙0.56mm，右側(cè)間隙0.32mm,后軸封左側(cè)汽封間隙0.30mm,右側(cè)間隙0.49mm,前軸封（高壓軸封）汽封片部份脆斷缺口，轉(zhuǎn)子葉片結(jié)鹽垢，轉(zhuǎn)子中心偏左0.08mm,右張口0.12mm,上張口0.07mm，四個(gè)軸瓦均有不同程

12、度磨損。我們把檢修重點(diǎn)放在前后軸封的汽封片更換工作上，對(duì)已損壞的汽封片逐一拆除、清理、修刮，并按照?qǐng)D紙上汽封片高度、間距要求先后組裝鑲嵌了低齒汽封片和高齒汽封片，并逐一落實(shí)汽封片尺寸要求。3.2 將高壓側(cè)軸封第一腔室泄露蒸汽用管道引到除氧器上的汽平衡管進(jìn)入水箱加熱，（原有管道接至二級(jí)抽汽，沒有壓力差，疏水不暢），前軸封第二道腔室疏水接至軸封加熱器里，減少了前軸封漏汽量。3.3 在機(jī)組大修中，針對(duì)可能影響汽缸、轉(zhuǎn)子熱脹冷縮的外在作用力進(jìn)行分析、改進(jìn)。在汽缸下部抽汽管道增設(shè)波紋型補(bǔ)償器，消除汽缸與抽汽管道的應(yīng)力從而改善汽缸熱脹冷縮情況；并對(duì)滑銷系統(tǒng)進(jìn)行全面的清洗、測(cè)量、調(diào)整。3.4 凝結(jié)水品質(zhì)不佳

13、，不但影響鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也影響到汽輪機(jī)組的安全運(yùn)行。在此情況下，鍋爐產(chǎn)生的蒸汽品質(zhì)不佳造成通流部分結(jié)垢、腐蝕等不良情況。因此我們大力加強(qiáng)凝結(jié)水硬度、導(dǎo)電度、含氧量、PH值等指標(biāo)的監(jiān)督，同時(shí)對(duì)軟化水處理增加二級(jí)除鹽裝置。3.5 對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)、油動(dòng)機(jī)、錯(cuò)油門、調(diào)壓器、油系統(tǒng)等部件進(jìn)行全部解體檢查、清洗，同時(shí)加強(qiáng)油系統(tǒng)管理。3.6 更換#1瓦、#2瓦的汽檔、油檔，并調(diào)整間隙：前油檔a=0.25mm,b=0.05mm,后油檔a=0.25mm,b=0.06mm，如圖：前油檔后油檔4. 處理效果及效益2006年10月大修后，經(jīng)過7小時(shí)的充分暖機(jī)，機(jī)組達(dá)到全速，前后軸封漏汽降到最低值，潤滑油質(zhì)

14、量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)到了大修目的。#5機(jī)運(yùn)行至今前軸封第一腔室蒸汽漏汽始終在0.25Map表壓，系統(tǒng)潤滑油沒有進(jìn)水現(xiàn)象，從而徹底解決了潤滑油進(jìn)水乳化所引起的軸瓦、調(diào)速機(jī)構(gòu)振動(dòng)、卡澀等問題，確保機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，保障了公司供電、供汽，年創(chuàng)造效益五佰多萬元。汽輪機(jī)的起停過程，從熱傳導(dǎo)來說是一個(gè)不穩(wěn)定導(dǎo)熱過程，實(shí)質(zhì)上就是對(duì)汽輪機(jī)各部件的加熱和冷卻過程，在這個(gè)過程中，要使機(jī)組各部分的熱應(yīng)力、熱變形、轉(zhuǎn)子與汽缸的膨脹差以及傳動(dòng)部件的振動(dòng)，均要維持設(shè)備工藝要求的允許范圍內(nèi)。不同的汽輪機(jī)有著不同的特征，由于設(shè)備結(jié)構(gòu)、制造技術(shù)、運(yùn)行參數(shù)、功率、熱力系統(tǒng)的差異，每臺(tái)汽輪機(jī)均有各自的運(yùn)行規(guī)律。在機(jī)組的起停過程中，汽輪機(jī)各部件以及管道的應(yīng)力和溫度狀態(tài)都要產(chǎn)生很大的變化，一些對(duì)設(shè)備最危險(xiǎn)、最不利的工況，往往都發(fā)生在起停過程中。#5機(jī)結(jié)構(gòu)膨