1000MW汽轮机高压缸猫爪翘起缺陷分析处理

图2 高压缸翻转示意图 注：图2中实线表示设计状态，虚线表示实际状态。（图2为体现翻转 效果，对长度等做夸张处理，仅为示意，不代表实际情况。） 通过利用行车提升高压缸四个猫爪检查其受力情况，发现 炉侧两个猫爪受力远大于机侧两个猫爪受力也证实上述判断。 见下示意图3高压缸负荷分配测量数据：
图3 高压缸负荷分配 综合对高导管和冷段管道的试验比较分析可得出高压缸左 侧猫爪翘起原因为冷段管道#7刚性支架安装位置低于设计标高。 2.2 高压缸猫爪翘起处理方案 通过调整支吊架标高的方法调整高压缸猫爪受力情况，具 体执行方案如下： （1）拆除冷段去小机、冷段去辅汽、冷段去二抽管道保 温，并将冷段去辅汽、冷段去二抽管道、冷段去小机管道割 口，使冷段管道不受其他管道影响。 （2）调整#7支吊架标高，做高压缸猫爪负荷分配，并做 好数据记录。 （3）以高压缸负荷分配作为依据，拟将#7吊架的标高抬 高90mm（恢复到设计标高），通过不断调整，直至高压缸猫爪 负荷分配合格。 （4）高压缸负荷分配合格后，正式固定#7吊架。 （5）核对调整冷段管道汽机侧#1-#6支吊架的弹簧载荷至 冷态设计位置。
工业与信息化
TECHNOLOGY AND INFORMATION
1000MW汽轮机高压缸猫爪翘起缺陷分析处理
秦文学 曹辉 耿新博 华电莱州发电有限公司 山东 莱州 261400
摘 要 机组运行过程中，高压缸左侧前后猫爪翘起最大达1.05mm，高压缸猫爪翘起造成汽封间隙偏转，汽封周向间 隙不均匀，易引起气流激振、影响高压缸效率，严重时造成汽轮机动静摩擦引起振动，高压缸负荷分配不均长期运行 造成汽缸变形，为保证机组运行安全，通过调整支吊架的载荷量，改变猫爪的负荷分配，消除高压缸猫爪翘起缺陷。 关键词 高压缸；猫爪；翘起；支吊架；负荷分配
（1）高压导气管检查情况 #1、#3高导管与汽轮机高压缸上缸相连，检查#1、#3 高压导气管弹簧吊架冷热态载荷存在差异，均为#1吊架载荷 43000N。#3载荷62000N.左右吊架相差20000N。通过吊架可以 看出#3导管受力要比#1导管大。与汽缸西侧翘起现象吻合， #2、#4高压导气管通过观察分析因管路长，多处弯管弹性大对 汽缸的牵拉作用较小，暂不考虑膨胀对高压缸影响。高导管法 兰拆除前后冷段管道测量数据：（单位mm）
2 高压缸猫爪翘起消缺 2.1 高压缸猫爪翘起原因分析 检查情况：热态运行状态，高压缸左侧两个猫爪翘起分别
为0.8～1.02mm和0.8～1.05mm。停机冷态状态，高压缸左侧汽 机侧猫爪翘起为0.1～1.05mm，其他三个猫爪0.05塞尺不入。
汽轮机高压缸连接的管道主要有#1-#4高压导气管四根和冷 段排汽管道两根。分析高压缸猫爪翘起应为下缸底部高导管、 高排（冷段）管热态运行膨胀将缸体“顶起”，以及高压缸上 缸导气管热态膨胀将高压缸“拉起”，因此重点对高压导气管 和冷段管道进行检查分析。
冷段吊架 读数
拆高导管前对#2 卷尺测量数据 机管道进行测量 载荷负重
卷尺测量数据 冷段吊架 读数
拆高导管后对#2 卷尺测量数据
机管道进行测量
卷尺测量数据
高导管冷段管道相关数据测量
#1
#2
#3
#4南
#4北
30
22
33
52
498
737
480
475
33317
85407
52261
54439
西侧高导管南 西侧高导管北
#6南 56 455
#6北 33 475 54439
#6北 38 476
通过分析可知：高压缸上缸#1、#3高导管法兰拆除后高压 缸猫爪间隙无明显变化，与高导管相连的冷段管道标高变化不 大。两侧高导管解开后自然下落。通过此试验可判断上缸#1、 #3高导管对汽缸的影响不大。
（2） 冷段管道及高压缸检查情况 通过对高压缸猫爪及冷段管道进行了跟踪测量（选取同一 参考位置测量）。对停机状态吊架标高数据与设计值进行了比 对分析，冷段管道布置其中7号吊架为刚性滑动支架，为汽机侧 冷段管道死点。弹簧吊架位置标高数据如下：单位（毫米）
东侧高导管南 东侧高导管北
2
3
19
20
#1
#2
#3
#4南
#4北
35
24
35
52
495
7384Βιβλιοθήκη 1474西侧高导管南 西侧高导管北
东侧高导管南 东侧高导管北
20
21
28
18
#5南 47 365 21041
#5南 50 365
#5北 49 373 19577
#5北 48 374
#6南 53 458 61843
110 科学与信息化2020年10月上
TECHNOLOGY AND INFORMATION
工业与信息化
高（经水准仪测量低约90mm），而冷段配管正确无误，#3-#7 吊架标高的下沉，导致高压缸至#7支架部分冷段管道出现以高 压缸右侧（炉侧）猫爪为支点的杠杆模式的工作状况（以右侧 猫爪为支撑点，锅炉侧冷段管道下压），导致冷段管道对高压 缸左侧接口产生一个较大的力，继而顶起高压缸，使其左侧猫 爪脱空，出现高压缸翻转情况。如图1、图2 示意, 高压缸左侧 猫爪翘起（翻转）情况原因分析如下：
（6）核对调整冷段管道锅炉侧#8-#14、#15-#17、#25-#27 吊架的弹簧载荷至冷态设计位置。
吊架编号
设计值
冷态实测值
差值
#1
12698
12659
39
#3
12673
12612
61
#4
12624
12506
118
#5
12589
12452
137
#6
12560
12413
147
设计冷态
实际冷态 图1 冷段管道布置示意图
通过设计标高可以得出冷段管道基本是一水平直线，但从 现场冷态测量数据分析，#1-#6吊架的冷态实际标高值比设计值 依次降低成为一条斜线。因汽缸通过两根高压排汽管道与整根 冷段管道连接为一整体，由于#7刚性支架安装位置低于设计标
1 高压缸猫爪支撑概述 某电厂1000MW汽轮机布置方式为四缸四排汽，高中压缸
分缸布置，高压外缸为上猫爪中分面支承方式,外上缸通过猫爪 支在前箱和高中箱运行垫片上，外下缸通过汽缸法兰螺栓吊在外 上缸上，外下缸上设有安装猫爪，安装猫爪通过横销连接在轴承 座上，下缸通过间隙调整螺栓紧固在轴承座上。上内缸通过汽缸 螺栓紧固在下内缸上，下内缸通过猫爪支承在外下缸上[1]。