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低缸胀差和轴向位移偏大的原因分析和调整方法

低缸胀差和轴向位移偏大的原因分析和调整方法
运行中低缸胀差偏大或轴向位移偏大是常见的缺陷,由于产生原因不清楚,机组不得不降负荷运行,但有时候往往是虚惊一场,较多的是转子冷、热态在缸内的位置不清楚,元件调整和传动试验方法不对,本文以125MW机组为例,阐述它们之间的关系和调整方法,供其它类型机组的专业技术人员参考。

1.与动静间隙的关系
1.1低缸胀差与动静间隙的关系
低缸胀差传感器装在3号轴承盘车齿轮处,该轴承箱与低压缸没有直接连接,因此,3300表盘上所显示的低缸胀差值应是低压转子的绝对膨胀值。

整根转子的膨胀死点在推力轴承处,低压外缸的膨胀死点在低压缸靠2号轴承前端,低压内缸相对低压外缸的死点在低压进汽中心线处,因此,在热态下,低压内缸除沿进汽中心线向两侧膨胀外,还与低压外缸一起向发电机侧膨胀。

假设以低压缸进汽中心线为参考点则有:
转子在该点的膨胀量为低缸差胀(A)的一半。

低压外缸在该点的膨胀值为低压外缸绝对膨胀值(B)的一半,B一般为1~1.2mm。

若取0.5~0.6mm的安全裕量。

设安装间隙为(X0),内缸膨胀量为C则膨胀后的轴向间隙(X)有:
X=X0-A/2+B/2-C-0.6
正向:
低压缸动静碰摩最危险的部位是靠机头前的19、20、21级最小安装间隙为7mm。

中心线距21级约600mm,平均温度按250℃计,低压内缸在21级处与转子反向膨胀约1.5mm,要保证动静部分不发生摩擦就必须使X>0。

X=7-1.5-A/2+1~1.2/2-0.6>0
A<10mm时,是安全的。

负向:
低压缸动静碰摩最危险的部位是靠电机侧的25、26、27级最小安装间隙为3+0.5mm,在26级处,由于内缸与转子的温差很小,相对胀差可忽略,因此有:
X=-(3+0.5)-A/2+1~1.2/2-0.6
A<-5mm时,是安全的。

1.2轴向位移与动静间隙的关系
轴向位移在正常运行时是一定的,它的显示值与机组的推力间隙和热工测量系统调整时的初始值有关,机组运行后基本不变,只有在推力瓦有磨损时它才发生变化。

推力间隙一般控制在0.35~0.45mm之间,机组检修过程中调整动静间隙都是将推力盘分别向前、后推足后进行调整的,所以,正常运行时,推力间隙所对应的轴向位移,对机组的动静间隙是没有影响的,它对胀差的影响较小。

事故状态下,推力轴承磨损后,轴向位移将发生较大的变化,推力瓦乌金厚度为1.5mm 左右,轴向位跳机值为+(-)1.2mm,考虑到极端情况下,此时的胀差也到跳机值,低缸胀差的保护定值为+7.5、-1.5因此有:
正向:
X1=10-1.5-7.5=1.0mm
负向:
X2=-5+1.5+1.5=-2.0mm
机组在运行中,事故状态下,只要保护能正确动作,动静部份都还有间隙不会发生摩擦,因此,保护的正确性和可靠性尤为重要。

2.调整方法
各台机的低缸胀差偏大,究其原因还是调整方法的问题,一是大轴是否按要求顶到位,二是初始零点和传动试验是否正确,包括传动试验是否线性都影响显示值的准确性。

按要求调整低缸胀差和轴向位移的零点时,应将大轴推力盘贴近推力瓦,怎样贴?没有资料说明,据粗略计算125MW机组在正常满负荷情况下,由于蒸汽在各级间形成的压差的作用,转子向发电机侧约有10吨的推力,由此,顶轴时是否应该用10吨的力,将推力盘贴紧推力瓦?
顶轴的方法有两种:一是启动顶轴油泵在盘车的情况下,用长木跳板将大轴往需要的方向赶,二是用千斤顶(两只5吨的)将大轴往需要的方向赶。

赶轴次数至少三次,第一次向负方向贴紧负向推力瓦。

第二次向正方向贴紧正向推力瓦,检查从负向推力瓦向正向推力瓦移动的值是否与推力间隙相符,相符即可确定低缸胀差和轴向位于的初始点,否则,重来。

第三次在满足第二次的条件下,将大轴赶往负方向贴紧负向推力瓦,此时,3300表盘上显示器的变化值应与推力间隙相符。

否则,就有问题。

3.标准及检验
3.1标准
轴向位移:
推力盘贴紧推力瓦时,3300表盘上的轴向位移显示值应是推力间隙的二分之一即+0.2mm左右,因为,在设跳机定值时正负都是1.2mm,没有考虑推力间隙的影响,而正、反向推力瓦的厚度都是 1.5mm,若不考虑推力间隙的影响,贴紧正向推力瓦为零,则正向推力瓦要磨掉1.2mm才能跳机,比较危险。

负向推力瓦只磨掉0.8mm就跳机了,因此,应考虑用推力间隙来进行修正。

低缸胀差:
检修过程中,调整动静间隙时,调整正向间隙是将推力盘向正向推足,调整负向间隙是将推力盘向负向推足,低缸胀差实际上是转子的绝对膨胀,绝大多数情况下都是正值,在正常运行时,它的变化值远大于轴向位移的变化值,因此,我们应重点考虑的是正胀差,在调整时,可不考虑用推力间隙来修正,当推力盘贴紧推力瓦时,3300表盘上的低缸胀差显示值应为零。

3.2检验
当推力盘向正向推力瓦推足时:
轴向位移:+0.2mm
低缸胀差:0mm
当推力盘向负向推力瓦推足时:
轴向位移:-0.2mm
低缸胀差:-0.4mm
当油泵和盘车启动后:
轴向位移:0mm
低缸胀差:-0.2mm
由于低缸胀差的变化幅度比较大,热工在做传动试验时,可加工两块2mm、一块5mm、一块8mm的标准块,配合1mm的塞尺,分别可作1、2、3、4、5、6、7、8mm各种不同间隙的传动试验,避免元件在测量范围内出现非线性数据,这样就可以保证低缸在正常运行时的准确性。

以上数据仅仅适用于125MW机组。

以上拙见不知可否?敬请各位朋友指正。

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