汽轮机通流间隙质控技术总结

汽轮机通流间隙是影响汽轮机热效率和安全性的主要因素，本文对秦山核电站一期扩建工程（方家山核电工程）汽轮机通流间隙安装、调整、质量控制进行了分析，总结了通流间隙中常见问题和处理措施，以方便质控人员能够详细的了解并掌握汽轮机通流间隙的施工工艺和质控要点，为后续施工提供参考。

【关键词】 汽轮机 通流间隙 质量控制 技术总结

中图分类号：U664.113 文献标识码：A 文章编号：

汽封间隙是否合理准确，将直接影响机组运行的经济性及安全性，高中压轴封间隙大，轴封漏汽量就会增加；低压轴封间隙大，真空系统的严密性就会降低，隔板汽封及通流部分间隙大，级效率将降低，转子的轴向推力将加大，在一定程度上还会影响汽轮机的安全运行，如果汽封间隙太小，可能使机组运行时动静碰擦，机组振动增大，所以汽轮机通流间隙控制的好坏直接影响到汽轮机的效率和安全运行。

1 工程概况

方家山核电工程1MX、2MX 核电汽轮发电机由东方汽轮机厂制造，额定功率为1000MW，工作转速1500 转/分、逆时针旋转、单轴三缸四排汽、冲动凝汽式、中间汽水分离二级再热核电汽轮机。高中压模块主要由一个高中压外缸、隔板、汽封体、转子构成，其中共有9 级高压隔板，高压1、2 级，3、4 级，5、6 级，7、8 级为双胞胎隔板，9级为独立隔板、中压隔板有4 级，1、2 级，3、4 级均为双胞胎隔板，在高中压汽缸的前后两端及中间部分共有3 个汽封体。2 个低压模块是采用对称分流结构，通流采用正反5 级隔板,低压隔板中正反1、2 级，3、4 级是双胞胎隔板，5 级隔板是单独的。

2 汽轮机通流间隙测量和调整方法：

2.1 低压缸通流间隙测量和调整。

2.1.2 低压转子按转子定位要求定位。按低压部分通流间隙表要求，测量低压部分的轴向通流，如间隙有偏差数据必须经过厂家设计部门认证后，才可确定为调整的最终数据。

2.1.3 高中压缸通流间隙测量和调整。 高中压转子按转子定位要求定位。按高中压部分通流间隙表要求，测量高中压部分的轴向通流，如有偏差间隙数据必须经过厂家设计部门认证后，才可确定为调整的最终数据。

2.1.4 由于径向通流为偏心设计，所以为了使通流更为准确，在通流间隙测量和调整时汽缸及其内部安装件先按照中心居中位置测量和调整，等中心居中位置的数据合格后再进行整缸按设计的中心偏差调整，间隙数据必须经过厂家设计部门认证后，才可确定为调整的最终数据。

2.1.5 由于径向通流为偏心设计，所以为了使通流更为准确，在通流间隙测量和调整时汽缸及其内部安装件先按照中心居中位置测量和调整，等中心居中位置的数据合格后再对转子中心进行按设计的中心偏差调整，间隙数据必须经过厂家设计部门认证后，才可确定为调整的最终数据。要求：转子顶部间隙比底部大1.5mm 左侧间隙比右侧大0.3mm 即转低压转子下放1.5/2=0.75mm，向右移0.3/2=0.15mm。此时即为通流的最终位置。

2.1.6 调整完毕后检查各组靠背轮中心并进行调整，所有靠背轮按设计要求:外圆偏差≤0.03mm 张口偏差≤0.02mm 调整。在调整过程中要注意同时保证缸内通流间隙符合要求。

2.1.7 根据厂家图纸要求检查并调整各靠背轮间隙至要求值，调整和固定各个汽缸和轴承座的死点键，然后在每根转子的靠背轮至外油挡端面处测量转子定位的外引尺寸并做好记录。

3. 汽封间隙调整时需要注意的问题和解决措施

3.1 整圈汽封膨胀间隙的影响

每一圈汽封都是由一块块汽封组成的，这些汽封块间有一个膨胀间隙，使得汽封块在受热后膨胀为一个完整的圆， 以起到密封作用。如果膨胀间隙偏小，汽封圈受热膨胀会使应有的圆变大造成汽封间隙偏大， 漏汽严重， 热效率降低；如果膨胀间隙偏大，汽封圈受热膨胀后达不到应有的圆，各弧段之间有间隙，蒸汽会通 --过这些间隙漏向下一级，同样造成蒸汽损失，热效率降低。因此合适的膨胀间隙十分重要。在汽封间隙调整合格后， 对每一圈汽封的膨胀间隙进行检查测量，使膨胀间隙达到标准。

3.2 运行中转子中心变化对汽封间隙的影响

安装过程中汽轮机转子不在缸体的中心位置，而是偏向旋转方向的另一侧。根据资料显示．汽轮机转子的位置能偏向另一侧0．10～0．30 mm。因此，在调整汽封时，要求：转子顶部间隙比底部大1.5mm 左侧间隙比右侧大0.3mm 即转低压转子下放1.5/2=0.75mm，向右移0.3/2=0.15mm。这样看汽封不是一个整圆，但转子运行时就会成为整圆。

3.3 加工、测量偏差对调整的影响

在测量汽封间隙时，注意以下几个方面的事项，减少测量偏差对调整的影响：汽封块背弧侧要先用竹楔固定死，使得汽封块与铅丝之间有作用力时汽封块不向后退让：压铅丝的结果尽量让专人负责，减少测量误差：在测量铅丝沟痕剩余部分厚度时，卡尺的尺口部位需要很薄，也就是说必须测量到压出沟痕的底部，否则测出的间隙要大于实际间隙。对汽封块修刮常采用加工专用胎具上车床车削或者使用专用的汽封间隙调整装置进行加工的方法，找正比较困难，特别是汽封块两端加工量不同时，找正所加太多的调整垫片等都会影响到汽封调整的精确度。

3.4 转子垂弧对汽封间隙的影响

汽机安装过程中，转子放在转子支撑架上有一段时间，由于转子白重将产生垂弧，测量汽封间隙前要在临时支架上定期盘动180度，将垂弧消除后再进行测量。

3.5 汽缸自重、运行状态对汽封间隙的影响

汽封间隙调整时，还要考虑汽缸的安装状态，考虑汽缸的垂弧， 即汽缸内隔板装入的多少般来说是：增加重量，汽缸垂弧增大，另一方面扣上缸后，螺栓终拧后，垂弧减小，顶部通流间隙变小。

在检查高中压缸通流间隙时，要求在下汽缸前、后猫爪下增加0.5～0.8mm垫片， 在全实缸状态下进行汽缸支点的切换，即下猫爪支撑转换上猫爪支撑，此状态下测得的通流才是实际通流值，检查结束后，如有误差, 调整后重复进行检查步骤，调整至合格。

4 通流间隙质量、技术控制经验总结

4.1 做好汽封调整前技术准备工作，

4.1.1 熟悉汽封制造厂提供的相关资料，尤其是汽封的结构，安装工艺，安装注意事项。

4.1.2 认真查阅汽轮机厂提供的汽轮机本体同流部分汽封图纸记录并熟悉汽轮机本体同流部分径向、轴向汽封间隙设计值。

4.1.3 根据厂家设计数据召开专题会，与汽轮机厂家代表、施工单位、专家组等相关专业技术人员共同讨论并最终确定汽轮机本体通流部分汽封间隙调整标准。

4.1.4 组织施工单位进行技术交底，要求有经验丰富的人员详细讲解汽封安装、调整的工艺、注意事项等，提高，加深事项等，提高、加深主要施工负责人对此项功过的认识。

4.1.5 汽封到达现场后，组织施工单位进行二次开箱检验，认真检查产品质量合格证，检验试验报告等是否规范齐全，其次对汽封块逐块检查，验收，确保每一块汽封块外观质量合格。

4.1.6 高中压缸通流间隙测量方法：高压缸由于缸体重量及长度的关系，其静止状态挠度较大，上隔板逐步吊入的过程中由于汽缸还将承受更重的重量而使得汽缸静挠度增加，造成此时的铅丝已经受压，然后在吊入外上缸紧螺栓过程中使得汽缸的静挠度减小，从而使汽缸中部上抬，造成顶部铅丝不受压，测得的数据失实，故检查前采取在下汽缸前、后猫爪下增加0.5mm垫片，预先把汽缸抬高，目的是把上隔板吊装过程中产生的汽缸下沉量给予补偿，使得铅丝在吊装过程中部受压量保证小于设计值，以保证检查数据的实际性.

为了保征所测数据的真实性，模拟汽缸在实际运行时状态，还要进行全实缸状态下汽缸支点的切换，即下猫爪支撑的状态改变成上猫爪支撑，目的是考虑在猫爪垫块切换过程中由于汽缸前后支撑点间距离延伸，汽缸顶部通流间隙还会减小，所以转换后的状态才是汽缸安装后的实际状态，转换的过程要求保证转子和缸体之间百分表的读数不变化（即在上猫抓下增加0.5mm垫片），此状态下测得的通流才是实际通流值，检查结束后，如有误差, 调整后重复进行检查步骤，调整至合格。最终对于双胞胎隔板由于级与级之间存在偏差（制造原因）只有通过修正汽封齿来满足。

4.1.7 为保证汽轮机通流间隙调整后的安全，对汽轮机轴系调整应进行严格控制，汽轮机轴系初找中心应在安装标准范围内，初找中心时要综合考虑各方面的影响因素，以减少对轮连接前轴系中心最终调整量，汽轮机中心在汽封调整前应复测一次。初找中心结束后，方可进行隔板、轴封洼窝找正。

4.1.8 扣缸过程前、后测量高中压间汽封体和转子的径向间隙（通过汽封体抽汽管），可以用来判断扣缸前后的动静间隙的变化情况。

5 结束语

汽轮机汽封间隙调整工作是一项重要而细致的工作，是影响汽轮机热效率的主要因素，也是耗费较多工时和人力，影响工程质量和进度的关键工序，此项工作既艰苦又需要细致、耐心，给现场的质量控制监督工作提出了更高的要求，故我们在进行每一道工序时都要进行全面的考虑，认真的检查验收。本次汽轮机本体通流部分汽封安装调整后，在后续运行过程中未发现其它异常情况，证明采取的质量控制措施有效可行。

参考文献

（1）《汽机高中压模块安装指导书》QFX31102001101B44SS 东方汽轮机有限公司

（2）《汽机低压模块安装指导书》QFX31111001101B44SS 东方汽轮机有限公司

（3）《轴承箱安装指导书 》 QFX31101001101B44SS 东方汽轮机有限公司

（4）《电力建设施工及验收技术规范》（汽轮机机组篇）DL5011-1992 北京 水利电力出版社 1993

（5）《电力建设施工质量验收及评价规程第3部分》（汽轮发电机组）DL/T5210.3-2009能源局 2009