汽轮机中压缸上下缸温差大问题原因探讨

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1、汽轮机中压缸上下缸温差大问题原因探讨程朝辉（浙江大唐国际绍兴江滨热电有限责任公司312366）［摘要］:M701F4型燃气一蒸汽联合循环发电机组，汽轮机运行中一直存在冷态启动过程中压缸上下缸金属温度较大，上缸温度高于下缸30-40°C的问题，在机组升负荷过程中需人为控制升降负荷使中压缸上下温差在规程42°C以内，从而使机组启动时间延长，木文探讨可能导致温差大的原因及处理方案，为同类型汽轮机类似问题提供经验与借鉴。［关键词h汽轮机中压缸上下缸温差大部套配合间隙间隙过大蒸汽泄露概况简述某燃气热电公司安装2台M701F4型燃气一

2、蒸汽联合循环、热电联产发电机组，机组采用单轴一拖一布置。机组额定功率为452.07MW,汽轮机型号为TC2F-35.4inch,型式为高压中间再热双缸双排汽凝汽式汽轮机，高中压缸合缸。#1机组2013.03投产,运行中高中压缸中压缸部分上下温差正常，在2013.06月因余热锅炉侧大量小米粒状金属异物进入汽轮机导致隔板出汽边击瘪，进而导致主汽、再热超压进行高中压缸开缸检查后，运行中一直存在冷态启动过程中压缸上下缸金属温度较大，上缸温度高于下缸30-40°C的问题，在机组升负荷过程中需人为控制升降负荷使中压缸上下温差在规程42

3、°C以内，从而使机组启动时间延长40min-60min，但机组热态启动高中压缸温差正常，为机组的冷态启动带来很大的困扰，同时大大降低了机组的热效率。中压缸温差大异常事件发生后，通过与厂家反复沟通，木着先易后难的原则，确定的基木处理原则和方向为先检查高中压缸外部条件，在全部排查确认无问题后后再进行汽缸内部通流间隙及部套间隙的检查。1.1校验中压缸上下缸金属测温热电偶及检查TCS画面所有通道是否正常。1.2各方见证复装热电偶，确保测温孔内无异物，热电偶插至测温孔底部，记录相关数据和厂家图纸核对。1.3检查高中压外缸疏水节流组件

4、及疏水管，是否发生节流孔堵塞或管道疏水不畅。1.4延迟高中压缸疏水阀关闭，暂时将当前高中压缸疏水阀的关闭条件：中压进气压力设定值从大于0.74MPa更改为1.36MPa,观察中压缸上下缸温差变化情况。1.5检查下缸保温情况，有无存在空气夹层。针对第一二条：在东汽厂厂家代表共同检查热电偶插入深度，详细比照图纸是否符合图纸要求，同时检查插孔底部是否是否存有异物，冋吋对中压缸上下热电偶，进行了校验。针对第三条：机组冷态启动前将三根疏水管上的节流组件4.6mm节流孔切下检查清洁度及堵塞情况，三个节流组件清洁无堵塞，冋吋使用内窥镜检

5、查了节流组件的上下游疏水管道，清洁畅通（高中压下缸的热电偶所在位为中压缸第一级、第二级隔板套中间底部，和第一根疏水管较近，第二根疏水管位为中压缸第二级、第三级隔板套中间底部，第三根疏水管位为中压缸第三级隔板套后中间底部（排汽道），第四根疏水管位为排汽侧中间底部）。针对第四条：延迟高中压缸疏水阀关闭时间，暂吋将当前高中压缸疏水阀的关闭条件：中压进气压力设定值从大于0.74MPa更改为1.36MPa，观察中压缸上下缸温差无改善。针对第五条：对汽缸原冇的保温进行拆除、检查、尤其是检查下缸保温是否密实、是否存在保温整体下垂与下缸体

6、有空气夹层，保温恢复后观察中压缸上下缸温差无改善。#1机组中压缸上下缸温差大异常事件利用机组停机吋间经过上述多次排查、多次机组启动试验，中压缸温差大无明显改善，由厂方、业主方组成的专业会认为可能导致温差大的外部原因己经完全排除，会议指向高压缸内部通流部套可能存在部件损坏、通流间隙或缸体与隔板套配合间隙不合格导致汽流短路，进而影响上下缸温差，针对此问题，决定进行#1机组高中压缸开缸检查、查找问题原因。高中压缸开缸检査的实施2015年1月，对汽轮机实施了开缸检查，在高中压外缸揭开缸后通过上缸的试扣对中压缸#1、#2、#3隔板套

7、与缸体的凹凸配合面进行了涂红丹粉接触检査，检查发现高中压外缸中压缸与#1隔板套凹凸配合密封面存在间隙过人情况，3个部位，最大间隙0.7mm,间隙弧度长度100-260mm不等。按厂家设计要求，中压缸#1、#2、#3隔板套与缸体的凹凸配合间隙（轴向间隙）为0.20±0.05mm，II在进气侧紧密贴死，间隙为零，0.20mm膨胀间隙留在凹凸配合间隙出汽侧。高压缸排汽中的一小部分蒸汽作为冷却高压缸外缸与内缸的夹层蒸汽，其冷却蒸汽通过高压内缸与外缸凹凸配合处10-Φ6轴向孔洞流入中压缸进气室罩壳外部腔室，在这

8、里通过中压缸进气室罩壳外部腔室12-Φ10径向的小孔冋流进中压进气室，和中压主蒸汽汇合进入中压缸作功（见下图）。根据上述测量数据判断，高压缸夹层冷却蒸汽到达中压缸进气室罩壳外部腔室吋，由于中压缸与#1隔板套凹凸配合密封面存在多个部位间隙过大超标情况，造成冷却蒸汽从奋间隙弧段位置泄漏至高中压外缸和