〔摘要〕针对盐城发电厂8号机投产以来一直存在的根蒂根基下沉、机头前倾问题，分析了轴颈扬度和根蒂根基沉降历年来的变化纪律和趋向、机头下沉缘由和对机组平安性和经济性的影响，介绍了针对机头沉降问题接纳的检修措施和机组起动时的注重事项，提出了可供选择的改造处置方案。
〔要害词〕发机电组；根蒂根基；检修；启动

盐城发电厂8号机组(125MW)有7只滑动式支持轴承和1只自力式紧密亲密尔推力轴承，划分安插在6只落地式轴承座内。其中，汽机部门有3只支持轴承和1只推力轴承，汽轮机高中压转子与低压转子采用刚性联接，形成单轴三支点支承，轴向定位由推力轴承承当。发机电与励磁机部门有4只支持轴承，发机电转子与汽轮机、励磁机的转子均采用挠性联接。6只轴承座全数座落于主厂房9m层运转平台上，整台机组为横向安插，机头靠近炉侧。

8号机组自1988年投产以后，履历5次年夜修监测，发现汽轮发机电组根蒂根基延续不平均下沉，3，4号轴颈从安装时的扬度为0逐渐后侧扬起，机头的下沉年夜，向后各道轴承处下沉逐级变小。尤其是在9号机组投产后，8号机组机头下沉幅度在快速增年夜。到2003年10月底，1号轴颈由安装时的前扬735祄/m已成长到后扬940祄/m。机头不竭下沉致使主装备存在严重的平安隐患，如推力轴承非工作面瓦块温度较着上升(平均温度比刚投产时升高了20℃)；通流部门的消息间隙、各级隔板的组合间隙、低压缸前后轴封均已到了调整极限；与汽轮机毗连的管道应力较着加年夜，非凡是推力瓦温异常升高，都有被迫停机的可能。



1汽轮发机电组转子各轴颈扬度的变化情况



1.1制造厂要求的安装值

对于N125-135/535/535型汽轮机转子各轴颈扬度的安装值，上海汽轮机厂在125MW中心再热冷凝式汽轮机产物说明书中，有关汽轮机组安装部门有明确划定，汽轮机转子后3号轴颈扬度应为0。制造厂要求的汽轮机转子各轴颈扬度如图1所示。

1.2机组投产时的安装值

8号机组安装投产时，汽轮机转子各轴颈扬度如图2所示。

(1)扬度单元：1°=100祄/m。

(2)上海汽轮机厂提供的参考值：X1=0.14mm；X2=0.221mm；X3=2.796mm。

(3)刚性联轴器下张口为0.10mm(尺度为0.10～0.15mm)。

扬度单元：1°=100祄/m。

1.3历次年夜修时所测各轴颈的扬度变化

1989年10月，机组投产后的第1次年夜修时，经丈各转子轴颈扬度发现，整台机组1～7号轴颈已全数后扬，历年来后扬水平在逐年上升。历次年夜修时汽轮机1～3号轴颈扬度变化纪律曲线见图3。

经由过程图3可知：机组从投产到第1次年夜修时曲线较陡，根蒂根基下沉速度年夜。在第1次年夜修后曲线形成第1个拐点，逐渐趋向平缓，根蒂根基下沉速度逐渐变慢。到第5次年夜修前(9号机投产后)形成第2个拐点，根蒂根基下沉速度再次变年夜。在第5次年夜修中经人工微调纠正，转子扬度情况略有好转。

每次年夜修中各轴颈扬度虽经人工微调整，修后状态略有好转，但机头仍以较快的速度前倾下沉。到2003年10月的第5次年夜修前，1号轴颈由安装时的前扬735祄/m酿成了后扬940祄/m，变化幅度达1675祄/m。

1.4汽轮机转子轴颈扬度今朝状态

凭据制造厂要求，汽轮机前轴承轴中心线相对后轴承应高出X3=2.796mm(参考值)，在安装时前轴承相对后轴承现实高出了X3′=3.125mm。到2003年末的第5次年夜修后，汽轮机前轴承轴中心线相对后轴承低了X3″=13mm。与安装时相比，前轴承根蒂根基比后轴承多沉降了16.125mm。2004年6月，用钟光DS-3型经纬仪观测1～7号轴承座中分面标多发现，1号轴承箱中分面比3号轴承低16.5mm，1号轴承座中分面比7号轴承低40.5mm。汽轮机转子轴颈扬度今朝状态如图4所示。



2主厂房沉降观测情况



表1为1987—1996年汽机主厂房根蒂根基沉降记

录，表中A排为汽机房北墙，B排为机、炉隔墙，A—1为A排由东向西1号桩柱，B—1为B排由东向西1号桩柱，较着地反映了主厂房根蒂根基有不平均沉降现象。



3缘由分析



造成汽轮发机电组根蒂根基下沉、机头前倾的身分很多，针对盐城发电厂8号机组根蒂根基下沉情况，综合分析主要有以下几种缘由。

3.1地地貌的影响

盐城市地处长江中下流的苏北平原里下河地域，其地貌单元为冲积平原，由黄、淮所夹带的年夜泥沙聚积而成，属于湿泥性沉降地域，地松软，承载能力差。

3.2开采地下水的影响

盐城发电厂位于盐城市北郊，属于城乡连系部，不管市区哪一标的目的过抽取地下水，厂区的地势城市遭到影响。非凡是随着城市经济成长的需要，市区在不竭扩容，工场及地下水用户日益增多，加上地下水在前些年被无控制地开采，加倍速了盐城电厂主厂房根蒂根基的沉降。

3.3厂房安插的影响

六期主厂房在新洋河与皮叉河交汇处的北岸，距新洋河滨不到60m。主厂房主西向安插，南侧有汽锅和年夜*囱，北侧是主、厂变和升压站。汽轮发机电组座落在主厂房内的9m运转平台上，机头向南，根蒂根基为孤立岛式结构，南北向安插。由于机组前后两侧建筑物及装备重的误差(南侧汽锅、*囱较重)，造成炉侧地基下沉较年夜，加上主蒸汽管道、再热冷段和再热热段管道对汽轮机又有一定的牵制，致使汽轮发机电组根蒂根基南侧沉降较快，北侧沉降较慢，显现机头前倾的局面。

3.4七期扩建后的影响

1988-2002年，六期主厂房内只有1台8号机组，从汽轮发机电组各转子轴颈扬度变化曲线分析，根蒂根基下沉、机头前倾的速度已逐渐趋缓。经七期扩建后，主厂房内2台机组同向并列安插，到2002年9号机组投产后，8号机组根蒂根基下沉的速度又在较着上升，而且9号机组机头下沉速度一样较快(注：9号机组运行1年时间1号轴承相对3号轴承下沉了5.5mm)。



4对平安生产的影响



8号机组投产后不久，由于炉侧地基下沉较年夜，造成汽锅与汽机相连的主蒸汽、再热蒸汽冷热段、一级旁路、二级旁路管道和除氧层与汽机毗连的管道应力在逐渐增年夜，整台机组所有轴颈均泛起后扬，使机组出力遭到制约，机组的平安性和经济性也遭到较年夜影响[1，2]。平安隐患主要浮现在以下几个方面：

(1)由于机头下沉较年夜，汽轮机轴向平衡力遭到破坏，机组从投产后不久就一直处于负推力状态运行；

(2)由于受各主要管道牵制，致使汽轮机滑销系统卡涩，汽缸膨胀不顺畅，高压缸前端左右侧膨胀值误差较年夜，2，3，4号轴承振动值也有所增加，轴振庇护没法投进。在8号机组屡次调峰中，经常影响机组的启停速度；

(3)由于转子轴颈扬度的变化，迫使汽轮机转子轴线与汽缸中心严重偏置，直接致使通流部门消息间隙、低压缸前后轴封间隙、各级隔板的组合间隙到达调整极限，真空周密性不及格；

(4)推力轴承超越自位范围，非工作面上部瓦块温度较着上升，高时达98℃，同时陪伴着推力轴承回油温度超标，造成屡次被迫停机检修。



5检修方面接纳的对策



凭据“避免电力生产重年夜事故的25项重点要求”，在历次检修中针对根蒂根基下沉、机头前倾、转子轴颈后扬等问题接纳了下列措施[3]：

(1)轴颈扬度进行纠偏，在找中心时，采用改轴基准为点基准，抬前端、降后真个方式校正转子轴颈扬度，尽将高、中压转子与低压转子联轴器下启齿做到上限，以减缓下启齿逐渐消失的矛盾；

(2)凭据转子找中后的位置重新调整隔板洼涡中心、各级隔板组合间隙和隔板汽封及轴封间隙，当隔板挂耳调整较年夜时，连系加厚汽缸工作垫片来完成调整；

(3)由于推力轴承为自力式结构，不能随着转子而抬高，为了能顺应推力轴承自位能力，一般推力瓦均凭据热态接触状态实施研磨，保证在修后一段时间内能到达平安运行。



6运行方面的对策



由于机头下沉对平安运行已组成了严重的威胁，是以，在8号机组的启动进程中划定了以下注重事项以确保机组平安：

(1)主蒸汽及再热蒸汽参数变化不应偏离启动曲线太年夜；

(2)启动进程中严酷执行汽缸、法兰螺栓加热原则，汽机冲转后，转子膨胀快，要以转子膨胀为基准做到：①内缸温度跟上转子温度，下缸温度跟上上缸温度，外缸温度跟上内缸温度，法兰中部温度跟上汽缸温度，法兰螺栓温度跟上法兰中部温度；②保证各部温度在限额之内，加热不成过度以免泛起负差胀；

(3)启动进程中使用金属温度比力分析原则：①接纳垂直于轴中心线的统一截面范围内的测点进行比力分析；②汽缸的法兰温度以法兰中心为准(若此测点不准或坏了，可用内外测点的平均值参考)；③法兰与螺栓的温度以法兰中心温度和就近的螺栓温度为尺度；④汽缸内外的温差以汽缸上、下温差平均值为尺度；

(4)升速进程中注重各轴承回油及油温，当冷油器出口油温跨越40℃时投进冷油器，并调整油温在划定范围内；

(5)注重汽轮机本体及有关管道疏水通顺无水击及振动现象；

(6)注重汽缸各点膨胀平均，轴向位移、凹凸压差胀、缸胀等正常；

(7)热态启动除执行冷态滑参数启动划定外，还须注重下列各项：①在接连盘车的情况下，先向轴封送汽，后拉真空，向轴封送汽前应充实疏水，使轴封汽温接近轴封体温度，轴封汽与高封体的温差不跨越±30℃，以防轴颈冷却变形，向轴封送汽后，注重年夜轴弯曲无增年夜；②在汽锅有余压的情况下，应在汽锅焚烧后，真空在40kPa以上方可开启I、II级旁路及主要蒸汽管道疏水门，同时注重凝汽器真空，避免低压排汽缸平安门动作。旁路投用前须稍开进汽调整门5～10进行热管疏水15～20min，然后才可投用；③热态启动时，汽锅蒸汽参数较高，非凡是汽锅水压实验后的热态启动应紧密亲密注重汽缸金属温度的变化，严防自动主汽门、调整门、中联门不周密引发汽轮机自动冲转，使高温部件遭到冷却，故在汽锅焚烧后汽机冲转前，主蒸汽压力、真空不应维持太高，一般要求汽压不年夜于

4MPa、真空在60kPa左右，汽机冲转检查后即可全关真空破坏门，提升真空；④热态启动时应严酷控制上、下缸温差在正常范围内，汽加热装配应凭据金属温度、高压差胀、法兰内外壁温差来决议是否投进(投用前必需充实热管热箱，联箱温度应高于外缸温度80～100℃)。若高中压外缸温度在350℃以上，可不投进汽加热，当法兰温度低于汽缸温度20℃以上时，投进法兰螺栓加热装配；⑤热态启动时，油温应维持在35℃以上；⑥冲转前15min打开电动主汽门对门后管道进行热管疏水；⑦热态、温态启动应严酷控制高温部件的温差和差胀，冲转后应尽快升速、并列，带负荷，一直加负荷到高压内下缸温度所对应的冷态滑启时的负荷值，然后按滑启曲线带至满负荷；

(8)在升速进程中，轴的尽对振动不得跨越0.076mm。过临界转速时，轴的尽对振动不得跨越0.125mm，否则应立即停机，严禁使用降速方式消除振动。转子静止后立即投进盘车，丈年夜轴弯曲，接连盘车时间不得少于4h。在带负荷热机阶段发现振动年夜，可降负荷处置，若降负荷不能消除振动，一旦发现振动超限，应立即打闸停机。



7可供选择的改造处置方案



凭据盐城发电厂8号机组今朝的装备状态，并连系屡次对推力瓦处置的情况判定，仅仅依靠对推力轴承的检修已不能从基本上解决问题，经研究认为有以下几种处置方案可供选择：

(1)在下一次机组年夜修中或机组到了不能正常运行时，对汽轮发机电组进行重新安装；

(2)更换汽轮机1，2，3号轴承箱，按轴承座根蒂根基下沉响应增加轴承箱高度，予以抵偿；

(3)在1号轴承箱底部与前台板之间增加滑块，在2号和3，4号轴承箱与台板之间增加固定垫片，以提高轴承箱高度。


参考文献

1席洪藻.汽轮机装备及运行.北京：水利电力出书社，1988.

2张保衡.年夜容火机电组寿命治理与调峰运行.北京：水利水电出书社，1988.

3刘尚慈.火力发电厂金属断裂与失效分析.北京：水利水电出书社，1992.