汽轮机缸内高温下停盘车检修的探索

材料为30Cr1Mo1V，其冷态时偏心值为23μm，根据剪切胡克定律γ=τG（其中G表示切变模量，τ表示剪应力即所受重力，γ表示剪应变即转子偏心值），以及《火力发电厂金属材料手册》表6.4.55查得30Cr1Mo1V在室温时切变模量为82.9×103MPa，200℃时切变模量为79.6×103MPa。推算转子金属温度为200℃时，偏心值约为24μm。所以，在较短的停盘车时间内，热态转子由于重力和刚度影响所产生的弯曲变形均是可控的。

2.2 轴承过热受损风险分析

停止交流润滑油系统后，较高的缸温可以通过转子将热量传递到轴瓦，从而造成轴瓦温度上升。极端情况下，可能存在轴瓦金属温度上升导致乌金融化而损坏轴承的风险。因汽缸温度较高，预计高中压缸两端轴瓦此类现象最为严重。但汽缸金属温度通过转子传导至轴瓦所产生的温升暂时无法确定，需要通过预试验进行验证。

2.3 强制通风加快冷却措施分析

强制通风快速冷却装置，通常是将压缩空气经过过滤并通入加热装置，使压缩空气温度升高到一定值后，沿蒸汽流动方向通入各个汽缸内部，流过内外缸间隙、通流间隙时对汽轮机外缸、内缸和转子进行强制冷却，以达到加速机组冷却的目的。

但由于该电厂未设置强制通风快冷装置，只能通过开启各各汽缸的疏水阀、抽汽阀来达到内外空气流通加速冷却的目的。但是如果通过以上措施开启与汽缸联通的阀门，进入汽缸的空气未经过加热装置进行温度控制，会与汽缸金属温度形成较大温差，将极大的提高由温差导致的转子永久变形风险。因此，在下一步的操作中将持续关闭各汽缸疏水阀、抽汽阀以避免温差过大转子变形。

3 预试验过程

通过以上分析，决定进行预试验。在高中压内缸调节级金属温度202℃时停止交流润滑油系统和盘车5小时，以观察轴承温度、转子偏心值的变化情况，进一步确定影响程度。因高中压缸机端轴承（即#1轴承）处对应的缸体金属温度最高，因此在试验期间重点关注其金属温度变化情况。

预试验1小时后，#1轴承金属温度自41℃上升至51℃;2小时后#1轴承金属温度上升至58℃;到第5小时结束时，各轴承金属温度上升态势已趋于平稳，其中#1轴承金属温度最高，为69℃。试验期间高中压内缸上下金属温度几乎没有变化，即温差基本没有变化。转子偏心值远端测量为42μm，未超过说明书规定的启动上限75μm。

试验结束后再次启动交流润滑油泵和盘车装置，盘车启动电流为37.3A，在正常范围，说明转子变形量不大，未引起动静部套相碰。盘車42分钟后各轴承金属温度下降到停盘车前的水平，其中#1轴承金属温度43.6℃为最高，转子偏心值也恢复到23μm。基于预试验结果，判断转子热弯曲风险可控，轴承过热受损的情况不会发生。

4 检修过程

经过上述验证工作后，决定在高中压内缸调节级金属温度200℃时停用盘车装置和润滑油系统，开始对主油箱内部的射油器进行故障消缺。

将主油箱内润滑油转移至室外储油箱后，进入主油箱内部检查，发现射油器入口法兰垫片明显撕裂，与之前预测情况一致，随后开始更换垫片并对其他法兰进行检查。经过约12小时的消缺工作，成功解决了射油器缺陷，重新投用润滑油系统和盘车装置。期间高中压缸两端轴承金属温度变化情况如下：

消缺期间，各汽缸上下内缸金属温差基本无变化。#1轴承金属温度为最高，达到80.5℃。重新投用盘车后，汽轮机转子偏心较大，已超出DCS设定值，显示为500μm，不过此时盘车电流35.2A在正常范围内，且未产生摩擦异音，说明转子变形量尚未达到引起动静碰磨的程度。盘车3分钟后，转子偏心值即下降至量程范围内，连续盘车4小时后，转子偏心值降至23μm，达到检修前状态。

5 结论

通过上述探索实践，说明哈汽CLN600-24.2/566/566型号600MW机组的高中压内缸调节级金属温度降至200℃即可停止盘车，停盘车时间在12小时以内，各轴承金属温度不会超温;转子会发生一定的弯曲，但通过短时间盘车即可消除，不会对轴系造成永久性变形。停盘车时间可比说明书要求的提前四天左右，对于同类型的机组应急检修有着一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]冯彦锋，厉彦会.汽轮机故障分析方法与检修[J].民营科技，2013（02）：45.

[2]胡文平.600MW超临界汽轮机停运后快速冷却[J].科技信息，2009（21）：320+252.

[3]曹丽华，王鹏，李勇.1000MW汽轮机快速冷却对高压内缸的影响分析[J].汽轮机技术，2016，58（03）：207-210.

作者简介：侯伯男（1987-），男，汉族，重庆人，本科，工程师，研究方向：汽轮机安装和调试技术。