沙角發電A廠200 MW汽輪機供油系統完善化改造

汽輪機    時間:2014-03-11 15:35:23
沙角發電A廠200 MW汽輪機供油系統完善化改造簡介
        沙角發電A廠3號機是哈爾濱汽輪機廠生產的N200-130/535/535中間再熱凝汽式汽輪機。受當時設計、製造技術……
沙角發電A廠200 MW汽輪機供油系統完善化改造正文
   沙角發電A廠3號機是哈爾濱汽輪機廠生產的N200-130/535/535中間再熱凝汽式汽輪機。受當時設計、製造技術水平和客觀條件的限制,200 MW汽輪機供油系統出現了主油泵推力瓦磨損、主油泵與高壓啟動油泵不能自動切換和油動機擺動等問題。為此,在1998年2~4月採用哈爾濱新華汽輪機技術對供油系統進行了徹底的技術改造,解決了投產以來一直困擾的問題。

1 供油系統簡介
供油系統採用主油泵-射油器型式。由汽輪機主軸直接帶動的離心式主油泵打出來的油分成兩路:一路通向調節系統,一路通向射油器。射油器由兩台並聯組成,Ⅰ號向主油泵進口供油,Ⅱ號向機組潤滑油系統供油。系統有3台離心式輔助油泵,其中高壓啟動油泵在機組啟動時代替主油泵工作,交流潤滑油泵用於啟動前、停機和盤車時向機組提供潤滑油,直流油泵用作緊急備用。

2 改造方案
a)主油泵與高壓啟動油泵實現自動切換。為此主油泵進行增容改造,提高出力;高壓啟動油泵修改P-Q特性,適當調低出力,重新匹配與主油泵並聯運行工況參數,實現自動切換。
b)改善汽蝕特性。按優化設計的參數對Ⅰ、Ⅱ號射油器進行改造;修改交流潤滑油泵泵輪,擴大入口截面及葉片入口、葉片型線,降低流速。
c)為解決主油泵齒形聯軸器和推力軸承的磨損問題,採用新型推力軸承、支持軸承、齒形聯軸器、密封環等部件。
d)更換汽輪機各軸承進油節流孔板,重新分配潤滑油流量。

3 改造工作
3.1 主油泵
3.1.1 泵殼
因製造工藝的原因,主油泵出口在泵殼中分面結合處有節流現象,解體后修刮泵殼上下兩部分主油泵的出口連接處,使它們光滑連接起來。
3.1.2 葉輪
為達到增容目的,在原葉輪(385 mm)熱套一厚6 mm的鋼環,焊接後車削至394 mm;葉片出口堆焊后,葉片出口寬度由2×13 mm銑至2×14.5 mm,葉片出口角增大了6°~ 8°。
3.1.3 更換密封環
主油泵前密封環由原176 mm改為174 mm,徑向間隙0.3 mm;后密封環由180 mm改為?184 mm,徑向間隙0.28 mm。
3.1.4 更換新型推力軸承、支持軸承及擋油環
原推力軸承和支持軸承的上下兩半分別鑲於泵殼的上下兩部分,軸承中分面沒有連接螺絲,在起吊時常常會拉傷軸承推力面,改型后軸承上下兩半用螺絲連成一體,泵殼只充當軸承壓蓋的作用。推力軸承間隙修至0.11 mm,起吊泵殼不會影響軸承推力面及接觸面。
3.1.5 更換新型齒形聯軸器
齒形聯軸器齒輪節圓直徑由96 mm改為114 mm,這樣可降低齒面接觸應力,防止齒面發生磨 損。
3.2 高壓啟動油泵
高壓啟動油泵葉輪直徑由316 mm車削至310 mm,葉片口堆焊后出口角銑大6°~8°。
3.3 射油器
更換新型噴嘴,其中1號噴嘴直徑16.6 mm,2號噴嘴直徑為20 mm。修改噴嘴喉部直徑,1號 噴嘴喉部直徑由63 mm擴至70 mm,2號噴嘴喉部直徑由55 mm擴至64 mm。調整喉距,1號 喉距由95 mm擴至126 mm,2號喉距由83 mm擴至115.2 mm。導流罩入口截面夾角車削至90°,並修刮圓滑過渡。
3.4 交流油泵
葉輪入口直徑由108 mm車削至114 mm,用專用車刀擴大葉輪入口過流面積,吸入室入口直徑由110 mm擴至114 mm。
3.5 軸承供油孔板
更換各軸承潤滑油供油孔板,如表1。

表1 改造前後各軸承供油孔板孔徑
smm

1 2 3 4 5 6 7 改造前 22 48 35 35 35 60 60 改造后 16 42 28 28 28 40 40
4 運行情況
大修后機組第一次啟動,運行情況如下:高壓啟動油泵出口壓力為1.92 MPa,潤滑油壓為0.12 MPa,高壓啟動油泵滿載電流為305 A。當汽輪機轉速升至2 800 r/min時,高壓啟動油泵電流開始下降;當轉速升至2 870 r/min時,高壓啟動油泵電流降至137 A,並穩定不 變。此時,主油泵出口壓力為2.1 MPa,入口壓力為0.84 MPa。手動按鈕停止高壓啟動油 泵運行,主油泵開始正常工作,主油泵與高壓啟動油泵實現了自動切換,系統不出現任何擺 動。軸承溫度和回油溫度如表2。

表2 軸承溫度和回油溫度

1 2 3 4 5 6 7 軸承溫度 75 69 78 80 77 56 55 回油溫度 48 48 58 58 57 45 46
運行結果表明主油泵入口壓力偏低,因機組振動大需停機處理,遂把1號射油器吊出, 把噴嘴由16.6 mm擴至17.2 mm,3號、4號軸承潤滑油供油孔板用回原來的孔板(35.2 mm)。機組再次啟動,主油泵入口壓力為0.96 MPa,其它參數幾乎不變。

5 改造效果及建議
此次改造達到了預期目的,特別是主油泵與高壓啟動油泵實現了無擾動自動切換,不僅減輕了運行人員的勞動強度,也提高了機組運行的安全性。
當然機組第一次啟動時也暴露出一些問題,如主油泵入口壓力偏低等。因每台機組與設計各有差異,建議改造前對機組實際運行參數如主油泵出口壓力、入口壓力、高壓啟動油泵出口壓力、各軸承油流量分配等進行現場實測或參考機組運行歷史數據,作為改造計算依據,這 樣將比用設計參數來計算更準確,改造也將更完善。

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