220MW机组高中压缸膨胀受阻原因分析及处理措施

杨会斌，耿 军，贾剑飞，张 斌，武 翔

（大唐河北发电有限公司马头热电分公司，河北 邯郸 056044）

大唐河北发电有限公司马头热电分公司（简称“马头发电公司”）7号机组于1983年6月投入运行发电，型号为 N200－130/535/535，一次中间再热、凝汽式、单轴、三缸、三排汽口纯凝式机组，通过缸性联轴器，直接带动汽轮发电机，配套发电机型号为QFQS－200－2。在2002年2月，7号机组高、中、低压缸进行了通流改造，改造后型号为 N220－130/535/535。2008年以后机组启停过程中，多次发生高中压膨胀受阻问题，延长启停时间，增加锅炉的燃油消耗，严重影响到机组经济性和安全性。

1 故障情况介绍

在2008年2月至2009年12月，马头发电公司7号机组启动过程中曾发生4次高中压膨胀受阻现象，典型数据见表1。

表1 启动时7号机组高中压膨胀受阻典型数据

由表1可以看出，在2008年2月11日和2009年12月5日分别启机用时为10h、13.3h，高中压缸膨胀受阻，同时也影响到低压缸胀差，对机组启停不利。

2 原因分析

a.瓦枕定位环发生不均匀磨损，查阅历次检修记录，在2000年、2002年和2007年机组检修中，曾出现瓦枕定位环移位磨损状况。对主机转子进行推轴，校验高、中、低胀差表计，检查确定瓦枕定位环是否存在磨损。

b.机组投运时间较长，即中压缸左右半缸中心与轴向中心线存在微偏。当机组运行时，中压缸在热膨胀的作用下，中心的偏差会更大，如图1所示（虚线为产生微量偏斜的状况）。当中压缸膨胀时，膨胀力不能完全沿轴向纵销传递，而存在一个垂直于纵销（中箱）的力，这个力导致了机组膨胀受阻卡涩。而这个力作用在中箱后，中箱定位环左右侧受力不均，表现出来瓦枕定位环左右侧磨损不一致，且存在继续加剧的态势。

图1 中压钢偏斜示意

c.低压缸胀差处于标准（－4.0～6.5mm）上限，7号机组启动过程中，高、中压缸膨胀受阻已经影响到低压缸胀差，临时采取对汽缸逐渐升温的方式，逐步让汽轮机组膨胀，从某种意义上拖延了机组膨胀、并网和停油时间。

3 处理措施

a.利用机组停机时间，在机组冷态状态下，对7号机组瓦枕定位环进行重新配准，消除因摩擦形成间隙大的情况，改善轴向位移、胀差的正向数值，便于机组安全操作，进而缩短并网停油时间。

b.在7号机组低压汽封进汽母管上加装减温器。在机组启动时，尽量降低低压汽封进汽温度，减轻机组启动时汽封对低压转子的加热效果，降低低压转子的膨胀量，从而缓解低压缸的胀差。

c.利用机组停机时间，校核高压缸胀差表，消除表计不准的影响。

4 处理效果

2010年08月06日，7号机组状态检修期间，进行推轴校表，采取更换瓦枕定位环措施，纠正中压缸跑偏问题，检修后机组并网至停油用时缩短，具体为：2010年9月6日01：44并网；07：00负荷110 MW停油；所用时间为5.16h；启动情况为05：50负荷升至62MW时，高压缸膨胀10.4mm，中压缸膨胀6.2mm，低压缸胀差5.4mm，高压缸胀差4.5 mm。表明在参数调整操作规范前提下，高、中膨胀无阶梯，定位环更换前高中缸膨胀受阻问题得到解决，效果良好。

5 结束语

由机组启动时间和历次检修记录数据可知，该机组高中压缸膨胀受阻的主要原因是定位环磨损导致前箱膨胀偏斜。为避免汽轮发电机组启动过程中发生高中压缸膨胀受阻的状况，建议制定监视措施，在机组启动过程中严格按照各项措施监视机组启动时间及高中压缸膨胀数据等参数，以缩短机组启动时间；对机组进行检修时，如发现瓦枕定位环移位、磨损，要及时对其进行更换，并严格按照检修工艺施工，提高机组经济性。