联合循环机组汽轮机胀差测点异常分析

李仲达

（北京太阳宫燃气热电有限公司，北京 100028）

0 前言

该文就北京太阳宫燃气热电有限公司（以下简称京阳热电）胀差测点缺陷的分析为例，通过检修期间一系列标准项目的检查，找到了汽轮机正常运行中胀差测点数值不变的原因，并提出了行之有效的解决方案，使汽轮机再次启动后未再出现类似现象，提高了汽轮机TSI 测量系统的准确性，实践证明对提升行业相似机组胀差测点准确性具有一定借鉴意义[1]。

1 京阳热电胀差测点存在的问题

1.1 京阳热电胀差测点配置概况

京阳热电汽轮机型号为LN275/CC154 型，为三压、一次中间再热、双缸双排气、带抽汽供热汽轮机组。共6 套推力瓦，其中胀差测点位于4 瓦处，胀差测点采用本特利的19047型号LVDT 形式，如图1 所示；通过胀差左右两侧固定装置固定低压缸转子的突起装置，转子的左右移动会带动装置内部的LVDT 活动，从而输出电压信号至本特利卡件侧，当数值超过17.8 mm 或-3.8 mm 时，汽轮机保护跳闸。

图1 本特利的19047 型号LVDT

1.2 胀差测点存在的问题

2020 年3 月9 日前夜与2019 年12 月23 日前夜，汽轮机胀差测点出现类似强制一样的现象，数值变化范围0.001 mm左右，大约8 h 后恢复，恢复前后数据未出现跳变现象。两次现象均出现在升降负荷过程中，如图2 所示。

1.3 胀差测点异常分析

针对上述工况下的异常情况，我们制定了检修检查卡，并准备着重检查以下3 个方面。1）线缆问题。2）装置故障。3）动静间隙。在2020 春季检修期间，在机务专业的配合下，成功打开安装于4 瓦处的胀差检测人孔，经过逐步检查，我们得到了如下结论。

首先，胀差测点与延伸电缆采用航插方式进行连接，如果该插头松动，可能造成数值异常，但是经过现场检查航插接头紧固，无松动现象，轻敲航插接头，也没有跳变等异常现象，然后将航插接头拆下，在DCS 侧使用摇表测量对地电阻及相间电阻，阻值均正常，排除了接地或电缆破皮的现象[2]。

其次，胀差测点滑动装置卡涩；由于胀差测量装置工作环境存在高温等环境因素，金属材质的反馈装置可能出现腐蚀、老化等问题导致LVDT 卡涩，因此，在胀差变化过程中存在数据不变等异常现象。就地拆开LVDT 盖板检查发现LVDT 表面光洁无异物。拆下装置对反馈信号进行测试，按照每英寸测量一组数据的方式，采集到的数据见表1，将数据制图后如图3 所示。从图3 中可以看出，在位移变化的过程中，反馈值与计算值差值在0.06～x。

图2 胀差测点变化异常现象

表1 各项电压与轴向位移量关系

最后，根据设备检测原理可知，胀差测点测量汽轮机动静间隙，现场观察胀差测点由2 个滑块（内嵌0.5 cm 左右石墨碳晶）夹紧低压缸转子上的凸起装置。如果滑块固定不牢固、滑块与被测装置之间存在死区，均有可能造成胀差测点测量出现一定的死区。通过现场检查，发现胀差测量固定装置与转子之间存在间隙，经现场塞尺检查为0.55 mm，由于转子的高速转动，造成固定装置上的石墨碳晶出现了磨损，固定装置与转子之间存在一定间隙，如果在升降负荷区间，转子在该死区内装置的数值不会发生明显变化，因此出现了之前的缺陷。

2 京阳热电胀差测点准确性的优化措施

2.1 机组运行期间趋势检查

利用SIS 等辅助工具加强对胀差测点在机组运行中的趋势点检，重点观察升降负荷区间的趋势变化，记录不同工况不同负荷下的数据。

2.2 检修期间定期检查

将胀差测点检查列入检修标注项目，在机组检修期间加强该装置的检查，检查线缆绝缘完好程度，确定石墨碳晶的磨损情况，及时对存在的死区间隙进行调整，从而提升胀差测量的准确性。

3 效果评估

该次检查完成后，2020 年04 月25 日机组首次启动，胀差曲线如图4 所示，胀差数据随机组冷热态变化不断变化，未出现异常现象，机组启动数月后再次观察胀差数据正常，没有再出现之前的异常现象。

图3 对测量装置测试结果

图4 4 月25 日机组启动后涨差测点变化趋势

4 结论

京阳热电为1 套780 MW 级“二拖一”联合循环机组，冬季供热，夏季频繁启停调峰，其特殊的运行方式加剧了部分设备的损耗及异常现象的出现。该文针对北京太阳宫燃气热电有限公司2019 年汽轮机胀差测点数据异常的案例，依据系统设计的相关规范、原则，从就地测点及卡件方面进行排查，找到了缺陷的问题。在该文研究的基础上，北京太阳宫燃气热电有限公司于2020年5月进行了胀差测点的检查与调整，处理完成后，胀差测点连续稳定运行至今，再未发生过数据跳变或不更新等问题，取得了良好的效果，为国内同类型机组提供借鉴。