摘 要: 針對近年來國內(nèi)外大型汽輪機動靜磨損事故發(fā)生的較為頻繁, 設(shè)備的損壞事故則更加突出的問題, 結(jié)合多年的運行經(jīng)驗, 對通流部分動、靜磨損的原因進行了分析, 提出了防止動、靜摩擦的技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞:汽輪機; 通流部分; 動靜磨損
1 通流部分動、靜磨損的原因分析
1. 1 動靜部套加熱或冷卻膨脹不均勻
由于高壓汽輪機相對于轉(zhuǎn)子來說汽缸質(zhì)量比較大, 而受熱面比較小, 即轉(zhuǎn)子和氣缸的質(zhì)面比相差較大, 在啟動過程中轉(zhuǎn)子加熱和膨脹速度比汽缸快, 這樣產(chǎn)生了膨脹差值, 通常稱之為脹差, 如果脹差超過了軸向的動靜間隙, 就會在軸向產(chǎn)生動靜摩擦。由于上下汽缸散熱和保溫條件等不同因素, 上下缸也會產(chǎn)生溫差, 汽缸法蘭內(nèi)外壁受熱條件不同也會產(chǎn)生溫差, 這些溫差都會使汽缸變形, 變形改變了動靜部分的間隙分配, 當(dāng)間隙大于動靜間隙時, 就會產(chǎn)生動靜磨檫。
1. 2 動靜間隙調(diào)整不當(dāng)
在汽輪機啟停和運行過程中, 汽缸熱應(yīng)力和熱變形以及各受力部件的機械變形, 必然會引起動靜間隙的變化。所以就要全面的考慮各種因素的影響,制定出合理的動靜間隙, 在安裝和檢修過程中進行認(rèn)真的檢查和調(diào)整, 如果動靜間隙調(diào)整不當(dāng), 就會引起動靜摩擦。
1. 3 汽缸法蘭加熱裝置使用不當(dāng)
汽缸法蘭加熱裝置可以減少脹差, 避免動靜部分摩擦, 如果加熱過度就會使法蘭外壁溫度高于內(nèi)壁, 使汽缸產(chǎn)生危險的變形, 而且破壞了脹差的分布規(guī)律, 經(jīng)驗證明即使脹差表上所看到脹差指示沒有超過允許值, 也會產(chǎn)生嚴(yán)重的動靜摩擦。
1. 4 受力部件機械變形超過允許值
通流部分的受力部件如隔板葉輪等由于設(shè)計剛度不足或在異常工況下運行使工作應(yīng)力增加都會使這些部套產(chǎn)生過大的變形, 從而造成嚴(yán)重的動靜摩擦事故, 這類情況在一些大容量機組上曾多發(fā)生。
1. 5 部件的松動位移及機組的強烈震動
推力或支承軸承損壞、轉(zhuǎn)子套裝部件的松動位移及機組的強烈震動等, 都會引起汽輪機組動靜摩擦。
2 通流部分磨損所造成的危害
高速運轉(zhuǎn)的汽輪機組, 具有強大的轉(zhuǎn)動力矩, 一旦在動靜之間發(fā)生了摩擦。就會發(fā)生因動靜摩擦受熱膨脹, 膨脹加強摩擦這種惡性循環(huán), 從而造成嚴(yán)重的損壞, 從過去發(fā)生的動靜摩擦事故對設(shè)備的損壞情況來看主要有以下幾方面。
2. 1 大軸彎曲
2. 2 葉片斷裂
一方面表現(xiàn)為直接的沖擊折斷, 這種情況少見;更多表現(xiàn)在因磨損消弱了強度, 或因鉚釘頭磨損, 圍帶飛脫, 破壞了原有的成組連接時的振動頻率, 運行中產(chǎn)生共振而脫落。
2. 3 葉輪損壞
嚴(yán)重的動靜摩擦不但會直接消弱葉輪的強度,還會因摩擦過熱引起金相組織變化, 在材料內(nèi)部造成內(nèi)應(yīng)力以致在運行中產(chǎn)生裂紋破壞。
2. 4 隔板變形破裂
損毀最嚴(yán)重的往往是鑄鐵隔板, 磨擦最嚴(yán)重部位通常在結(jié)合面附近隔板汽封和靜葉的內(nèi)弧附近。由于局部磨擦過熱使隔板產(chǎn)生大量的輻射狀裂紋。同時還會產(chǎn)生嚴(yán)重的變形。