汽轮机大轴直轴方案

汽轮机转子弯曲现场应力松驰法直轴

Xxxxxx电厂xx

一、概述：

某热电厂，装机容量xxxx万千瓦。其汽轮机为xx汽轮机厂制造，型号C50-8.82/0.98，进汽调节方式：喷咀调节。高压单缸冲动单抽汽凝汽式。工作转速3000r/min，临界转速1678r/min，盘车为50r/min，汽轮机转子与发电机转子为刚性联接。汽轮机分一个调节级，十七个压力级和一个抽汽级共19级组成，转子为整锻加套装轮盘结构，第1到14级叶轮为整锻式叶轮，直接从整锻转子上车出，第15至19级叶轮则为红套装配式叶轮，转子材料为：30Cr2M0V，其中心孔Ф100。

该厂#1汽轮发电机运行中，因电气操作时“转速≥3420r/min”超速继电器保护误动，关闭自动主汽门导致发电机组解列，汽机破坏真空紧急停机，电动盘车。1小时后系统恢复正常，#1汽轮机准备重新冲转。检查发现盘车电流24—28A偏大，晃动度7丝，上下缸温差接近50℃，用听筒听机组，未发现异常，继续盘车1小时后，盘车电流降至24A，晃动度5丝，其它无异常。机组开始热态定参数冲转，定速至并网带负荷2MW，机组振动正常，1小时后负荷升至5MW，汽机水平振动升至5丝，立即降负荷振动不变，负荷至零，#2轴承急剧上升至13.5 丝，#1轴瓦、#3轴瓦振动报警，紧急停机，投入电动盘车，测量晃动度为10丝，盘车至汽缸常温，测量晃动度仍有10丝，转子大轴弯曲。

二、检查及测量：

揭盖检查及测量轴弯曲时发现，前轴封、隔板汽封9到14级外圆周有明显

摩擦痕迹，其中11级最为严重。在汽发对轮脱开状态测量弯曲度，绘出曲线如图：

由图可见，最大弯曲点在测量点12，直径为620处（第8级与第9级叶轮间），凸出方位在第#7对轮螺栓孔与#8中间处，其值为0 .10 mm.

三、直轴方案的选择：

由于该轴为整锻合金材料，弯曲度较小，所以决定采用先对轴做稳定性热处理（应力松驰），再做低速动平衡，其方案主要对温度的控制。

该转子为30Cr2M0V钢，抗松驰性能较好，故加热温度取660℃—680℃，低于回火温度30—50℃，以防引起性能改变。为了加快直轴过程工作需连续进行。

四、直轴前的准备工作：

根据现场条件及设备，经研究决定：

①支承：将汽机转子放入下半空缸内，#1、#2汽机轴承为支承，轴瓦及轴

承盖回装，通入润滑油，50r/min电动盘车装置通过变频至5r/min，连续

电动盘车。

②加热：选用5、6号焊嘴，焊炬总长1130mm的焊炬六把，焊嘴距离轴面

约20—25mm，温度控制在660℃—680℃。

③测量：用0—1000℃手持式红外测温仪测量轴表面温度，在前轴承箱晃动

度测点监测晃动。

五、直轴：

各轴承检查，通往润滑油，油压检查，投入电动盘车5r/min，电机电流检查，大轴晃动度检查，并做好相关记录，施工场地清理，施工人员职责确定，分工明确，加热工具检查，一切完备后开始加热。先从第十四级隔板处开始，六只焊炬同时分上下左右对轴加热，严格控制温度，升至680℃停止加热，迅速保温，连续逐级加热，保温至前轴封。连续工作10小时，加热工作结束，保持电动盘车5r/min。30小时后转子温度降至常温，测量弯曲度为最大0.03 mm ，认为轴已校直合格。直轴后轴晃动值不大，决定不作动平衡。汽机与发电机转子连接后，测得高压轴端晃动度为0.04mm，直轴后，第一次启动前盘车检查，连续盘车1小时无异常，开始冲动转子，汽机在400r/min及1200r/min处各暖机1小时，一切正常后升速到3000r/min。整个升速过程中振动均在合格的范围内，定速后各轴承振动也在合格范围，带负荷后振动也合格。以后又多次起动，振动情况不变，实践证明，直轴效果良好。

六、结束语：

这次直轴选用金属材料的松驰特性进行直轴的方法效果良好，使“应力松驰法”在电厂汽轮机本体检修工作中的现场直轴工艺得到很好的证明。此次检修工作中关键是根据大轴的金属材料选择加热温度及工作中严格控制温度，在

检修过程中，分析此次大轴弯曲事故的原因，主要是，紧急停机后热态启动中后轴封减温水门内漏大，汽封温度低且汽封投入时间过长，导致上下缸温差大，且高温状态转子局部冷却使大轴弹性变形弯曲，又强行起动使大轴发生摩擦，局部过热造成永久性弯曲。

通过这次的检修工作也告诉我们只有严格执行电厂设备运行规程的规定，才能避免事故的发生，才能保证生产的安全。