楊云慶(中海油惠州石化有限公司石化部，廣東 惠州 516086)

0 引言

石化部汽輪發(fā)電機組擔(dān)負著向煉油七部、尾油加氫裝置、丙烯酸及酯裝置及自身供汽和部分廠用電的供給任務(wù)，機組設(shè)備的穩(wěn)定可靠，不但能否保證汽輪發(fā)電機組平穩(wěn)、安全、長周期運行，還影響下游企業(yè)的穩(wěn)定和產(chǎn)品的質(zhì)量。文中對石化部汽輪發(fā)電機組設(shè)備、運行方式進行介紹及在運行中出現(xiàn)的故障進行了分析，并提出和實施了具體的解決措施。

1 汽輪發(fā)電機組概況

1.1 設(shè)備組成

1.1.1 汽輪機為CB20-8.83/2.6/1.6型高溫高壓抽背式汽輪機 1臺

結(jié)構(gòu)概述：汽輪機轉(zhuǎn)子由一級單列調(diào)節(jié)級和8級壓力級組成。汽輪機結(jié)構(gòu)包括靜止部分和轉(zhuǎn)子部分。其靜止部分又包括前、中、后汽缸、隔板、前后軸承、墻后軸承和前后汽缸等組成。轉(zhuǎn)子部分包括整鍛轉(zhuǎn)子和聯(lián)軸器。

1.1.2 發(fā)電機 1臺

型號：QFWL-18-2；功率：18MW；電壓：10.5KV；電流：1237A；功率因數(shù)：0.8；頻率：50Hz；轉(zhuǎn)速：3000r/min；臨界轉(zhuǎn)速：1566r/min/5359r/min；勵磁電壓：175V；勵磁電流：340A。

1.2 汽輪機工藝流程

蒸汽進入汽輪機做功，部分經(jīng)抽汽口抽出，供2.5MPa熱用戶，剩余部分繼續(xù)做功后經(jīng)排汽口排除，供1.5MPa熱用戶；同時，發(fā)電機所發(fā)電量供本項目和其他項目使用。

1.3 汽輪機工藝指標

進汽壓力：額定值8.83MPa，最高9.32MPa，最低8.34MPa

進汽溫度：額定值535℃，最高540℃，最低525℃

進汽量：額定值170t/h，最大220 t/h

抽汽參數(shù)：2.5MPa，210～300℃，額定抽汽量45t/h,最大抽汽量100t/h

排氣參數(shù)：1.5MPa，230～290℃

2 汽輪發(fā)電機組在運行中故障及分析

2.1 危急飛環(huán)充油試驗不合格

(1)危害：作為汽輪機防止超速的最后一道自動保護手段，如失靈將造成汽輪機飛車的惡性事故。

(2)原因分析：充油管路堵塞；充油量調(diào)整螺母調(diào)整不到位；充油油封環(huán)間隙偏大。

2.2 汽輪機汽封漏汽量大，造成潤滑油中帶水，油質(zhì)乳化

(1)危害：損傷軸瓦；調(diào)速系統(tǒng)卡澀，動作遲緩；保安系統(tǒng)卡澀，對機組安全造成危害；需運行中對潤滑油一直進行濾水和定期對油箱進行防水，造成油品損耗(每月需補充3桶170升L-TSA 46透平油)、廠用電消耗及帶油廢水處理的環(huán)保壓力。

(2)原因分析：汽封排汽管路設(shè)計不合理。

2.3 機組3#、4#軸瓦振動超標

(1)危害：造成軸瓦損傷；振動嚴重時會造成機組動靜摩擦。

(2)原因分析：安裝質(zhì)量；發(fā)電機動平衡不符合要求；汽輪機與發(fā)電機大軸對中不符合要求。

2.4 機組負荷穩(wěn)定性差波動大

(1)危害：造成電氣頻繁調(diào)整無功；造成對外供抽、排汽壓力波動，影響供熱穩(wěn)定性。

(2)原因分析：凸輪機構(gòu)裝配不合理，高壓調(diào)速汽門卡澀及內(nèi)部機構(gòu)磨損；OPC、AST電磁閥、電液轉(zhuǎn)換器及油動機內(nèi)部有卡澀和雜物。

3 解決措施

3.1 危急飛環(huán)充油試驗不合格

(1)對充油管路進行清理；(2)對充油量調(diào)整螺母按照制造廠要求調(diào)整到位；(3)將油密封環(huán)與汽輪機軸解體，測量軸尺寸為150mm，舊油密封內(nèi)徑為150.5mm，油密封環(huán)和軸間間隙為0.5mm，汽輪機說明書上要求0.06～0.14mm，間隙偏大，更換新油密封環(huán)，油密封環(huán)和軸間間隙調(diào)整為0.12mm。

3.2 汽輪機汽封漏汽量大，造成潤滑油中帶水，油質(zhì)乳化

對汽輪機汽封管路進行改造，為減少汽輪機汽封漏汽量，保證汽封漏汽能順利外排，增大汽封漏汽前后兩端的差壓。將汽輪機前段第一級汽封由之前的排至抽汽改至排至背壓排汽管線。前段第二級汽封由之前的排至背壓排汽管線改排至高壓除氧器。

3.3 機組3#、4#軸瓦振動超標

3.3.1 3#瓦處理

檢查情況：襯瓦與發(fā)電機軸接觸不好；瓦枕與3#瓦底座接觸不好；瓦枕與球面瓦接觸不好；瓦枕墊片太多，最多有10塊(規(guī)范要求不超過4塊)。

處理：重新調(diào)整瓦枕底部墊鐵位置，保證瓦枕與底座接觸均勻；調(diào)整瓦枕，保證瓦枕與球面瓦接觸均勻(為保證球面瓦表面為球面，故不能對球面瓦進行刮瓦)；經(jīng)調(diào)整后3瓦各個參數(shù)為：頂隙0.40mm，側(cè)隙0.5mm，球面緊力0.04mm，頂蓋緊力0.05mm符合制造廠安裝要求；去掉7塊薄墊片，更換為一塊0.5mm的墊片。

3.3.2 4#瓦處理

檢查情況：襯瓦與發(fā)電機軸接觸不好；瓦枕與4#瓦底座接觸不好；瓦枕與球面瓦接觸不好。

處理：重新調(diào)整瓦枕底部墊鐵位置，保證瓦枕與底座接觸均勻；調(diào)整瓦枕，保證瓦枕與球面瓦接觸均勻(為保證球面瓦表面為球面，故不能對球面瓦進行刮瓦)；經(jīng)調(diào)整后4瓦各個參數(shù)為：頂隙0.35mm，側(cè)隙0.5mm，球面緊力0.02mm，頂蓋緊力0.06mm符合制造廠安裝要求。

3.3.3 汽輪機與發(fā)電機聯(lián)軸器找正(面向汽輪機，表頭打電機側(cè))

以上數(shù)據(jù)為3塊吸力表找正后的數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)中可以看出發(fā)電機比汽輪機高0.45mm，左右、高低張口偏差0.035mm。

處理：4#瓦底座加一塊厚0.45mm的鋼墊；3#、4#瓦調(diào)整后進行重新找正，找正后數(shù)據(jù)。

發(fā)電機汽隙不超過10%，符合制造廠安裝要求。

3.3.4 汽輪發(fā)電機組在線動平衡試驗

(1)檢修前汽輪發(fā)電機振動值(2014年10月)，如表1，表2所示。

表1 汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子檢修前(并網(wǎng)后輸出功率2998kW)振動值/mm

表2 汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子檢修前(并網(wǎng)后輸出功率5081kW)振動值/mm

(2)檢修后汽輪發(fā)電機振動值(2015年1月)，如表3，表4所示。

表3 檢修后汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子未做動平衡前(未加載平衡塊)振動值/mm

表4 檢修后汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子動平衡后(加載平衡塊)振動值/mm

備注：做動平衡為在發(fā)電機轉(zhuǎn)子后端加每塊160g配重共加四塊。

3.3.5 中壓油動機閥桿漏油

處理：將回油管線改造DN25；回油管重新安裝，安裝過程中不用U形彎，且管線有一定的坡度，可以自流；回油管直接接至主油箱；重新更換墊片，回油孔暢通。

3.3.6 機組負荷穩(wěn)定性差波動大

(1)凸輪配汽機構(gòu)及汽輪機高壓調(diào)速汽門

檢查情況：①4組高壓調(diào)門操縱座存在嚴重卡澀現(xiàn)象；②2#、4#高壓調(diào)門操縱座安裝尺寸不對；③高壓調(diào)門與高壓油動機之間的連桿安裝尺寸不對，造成高壓調(diào)門標尺刻度與油動機開度不對；④凸輪配汽機構(gòu)安裝位置不對，造成4#高壓調(diào)門操縱座與凸輪配汽機構(gòu)無法接觸；⑤1#調(diào)門固定套筒存在嚴重磨損(直徑為32mm磨到37mm)，由套筒斷面向內(nèi)部磨損14mm。

處理：①對4組高壓調(diào)門操縱座進行解體，拋光、打磨，并在各個拋光面上防咬合劑。最后檢查4組調(diào)門，在手動情況下能使操縱桿活動。②2#、4#調(diào)門在安裝定位過程中，發(fā)現(xiàn)定位銷和球面墊片尺寸不對，進行機加工。③連桿尺寸過長，對調(diào)整套筒進行了機加工，由140mm加工至119mm。④凸輪配汽機構(gòu)重新調(diào)整位置，保證每個操作座壓桿能和凸輪接觸，并對凸輪刻度尺進行了標定，到達運行要求。⑤1#調(diào)門固定套筒內(nèi)部磨損，對內(nèi)部進行合金焊絲亞氟焊堆焊，然后進行機加工，內(nèi)孔直徑恢復(fù)至32mm。

(2)AST電磁閥、OPC電磁閥、電液轉(zhuǎn)換器及油動機

檢查情況：AST電磁閥、OPC電磁閥及電液轉(zhuǎn)換器內(nèi)部卡澀嚴重，有銹跡現(xiàn)象，油動機錯油門內(nèi)部有銹跡現(xiàn)象。

處理：清洗AST電磁閥組，OPC電磁閥組、電液轉(zhuǎn)換器及油動機錯油門，使其動作靈活，密封嚴密。

4 效果評估

(1)汽封漏汽明顯減小，在汽輪機3000轉(zhuǎn)/分帶空負荷時前軸封幾乎無漏汽，后軸封漏汽很小，帶負荷時(由于我部蒸汽外供受限最多帶50%符合)開軸抽風(fēng)機后基本無泄漏。(2)機組注油試驗合格，實際機械超速動作轉(zhuǎn)速符合電建規(guī)要求。(3)中壓油動機不漏油。(4)3#、4#軸承各方向振動最大28um(小于考核值30um)；其它軸承振動不超過檢修前合格值還有所下降。(5)機組調(diào)門波動明顯減小，經(jīng)測算負荷波動小于0.5MW(小于考核值1MW)。(6)由于潤滑油中不帶水無需開真空濾油機(35kW)僅電費減少開支35×24×30×0.71=1.7892萬元/月。(7)共節(jié)省每桶170升L-TSA 46透平油30桶，合計為0.21×30=6.3萬元。(8)確保了設(shè)備平穩(wěn)、安全及長周期運行，對外供汽穩(wěn)定性大幅提高。