淺談梅河口熱電汽缸水平結(jié)合面泄漏的處理

1、淺談汽缸水平結(jié)合面泄漏的處理淺談汽缸水平結(jié)合面泄漏的處理摘要摘要：汽缸是汽輪機中尺寸最大，質(zhì)量最重的零件，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在高溫、高壓的惡劣工況下，其水平中分面容易變形，最重導(dǎo)致漏汽。汽缸漏汽一方面影響機組運行的經(jīng)濟性，另一方面嚴(yán)重影響機組運行的安全性。處理汽缸水平結(jié)合面變形的方法有多種，要根據(jù)變形嚴(yán)重程度采用合適的方法。1、概述、概述汽缸可分為高壓缸、中壓缸和低壓缸。近代大功率中間再熱汽輪機的蒸汽初參數(shù)一般為165—25MPa和溫度為53

2、5℃—565℃、高壓缸在高溫高壓和蠕變條件下工作，缸壁和水平中分面法蘭較厚，需用耐熱合金鋼鑄件。中壓缸的進汽壓力雖不高，但溫度也較高，也在蠕變條件下工作也需選用耐熱合金鋼鑄件。低壓缸的進汽壓力在1MPa左右，而排汽部分則在真空條件下工作，而且體積龐大故汽缸應(yīng)有足夠的剛度和穩(wěn)定性，除小功率汽輪機采用鑄件外，常采用焊接結(jié)構(gòu)。汽缸承受著缸內(nèi)外氣體沿軸向變化的壓力差以及汽缸本身重量和管道等的作用力還有因溫度分布不均引起的熱應(yīng)力和變形。尤其是保證

3、高、中壓缸水平中分結(jié)合面密封性的法蘭和緊固螺栓結(jié)構(gòu)的受力更加復(fù)雜。為了改善水平中分面法蘭連接的工作條件，減少壁厚和消除翹曲在很多情況下采用雙層汽缸結(jié)構(gòu)更為合理。為進一步簡化內(nèi)缸中分結(jié)合面法蘭連接的結(jié)構(gòu)并保證其汽密性也有采用無法蘭和緊固螺拴的兩半筒形汽缸以熱套環(huán)在內(nèi)缸外表面緊箍來保證中分結(jié)合面的汽密性。最理想的汽缸是采用無中分面的整圓筒形結(jié)構(gòu)，但轉(zhuǎn)子、隔板和汽包的裝配和檢修則比較麻煩目前使用的較少。大功率機組的中、低壓汽缸通過的蒸汽容積流

4、量較大時，常采用在汽缸的中間部位進汽然后向兩端分流的雙流結(jié)構(gòu)以便可采用較短的末級葉片來獲得較大的排汽面積?，F(xiàn)代高參數(shù)大功率中間再熱機組常將單流的高壓內(nèi)缸和中壓內(nèi)缸頭對頭地合置在同一個外缸里，以達到結(jié)構(gòu)緊湊減少軸承數(shù)，縮短機組長度，并可平衡高、中壓缸的軸向推力和合理布置汽缸的溫度場，但它會使外缸的尺寸增大通流部分的差脹復(fù)雜化。在汽缸檢修中較嚴(yán)重的缺陷是汽缸變形及裂紋，汽缸變形泄漏大多數(shù)發(fā)生在高小有關(guān)，而且與汽缸剛度、擰緊螺栓次序有關(guān)。因此

5、直接測量螺栓伸長值，才是監(jiān)測螺栓緊力最有效的方法。（3）由于在設(shè)備制造過程中，回火處理不夠充分，殘留的鑄造應(yīng)力及加工后應(yīng)力，在新機組投產(chǎn)一段時間后，與溫度應(yīng)力互相起作用，導(dǎo)致汽缸法蘭接合面變形而產(chǎn)生泄漏。（4）安裝、檢修不當(dāng)造成汽缸法蘭變形。在安裝、檢修過程中隔板、隔板套、汽封環(huán)等膨脹間隙太小，在運行中由于熱膨脹力的作用，使汽缸及其法蘭產(chǎn)生變形?；N系統(tǒng)滑銷位置不正確、滑銷與銷槽配合間隙不正確、銷及其銷槽潤滑不良或其中有污垢等，這些原因

6、均會造成汽缸膨脹受阻或膨脹不暢而引起汽缸變形。（5）運行原因造成汽缸法蘭變形汽輪機運行過程中如果受到快速加熱(啟動過程中汽缸內(nèi)壁加熱)、急劇冷卻(停機降溫過快，汽缸內(nèi)壁受冷)或水沖擊及冷汽進缸、汽輪機滿水等各種惡劣工況，使熱應(yīng)力值大于材料的屈服強度，使汽缸變形，水平法蘭結(jié)合面上出現(xiàn)間隙。運行不當(dāng)引起的汽缸變形沿汽缸軸向各截面面沒有一定規(guī)律，這與溫升(降)率的大小、汽缸幾何形狀、水平法蘭結(jié)合面上螺栓的緊力等各種因素都有關(guān)。如果汽缸內(nèi)壁在啟

7、動中溫升率過大，則汽缸內(nèi)壁受到壓應(yīng)力，而汽缸外壁產(chǎn)生拉應(yīng)力，應(yīng)力值的大小與沿缸壁厚度、溫度梯度及壁面厚度尺寸有關(guān)。徑向溫度梯度及壁面厚度以汽缸法蘭處為最大，所以法蘭處最先達到屈服極限，產(chǎn)生永久變形，但法蘭處的剛性又大于缸壁，使其變形又受到一定約束(因沿徑向各點應(yīng)力是不同的)所以垂直于軸線的截固的變形情況應(yīng)由應(yīng)力值與剛性兩個影響因素來決定。一般講：啟動時由于溫升率過大，最后將導(dǎo)致汽缸中段法蘭出現(xiàn)內(nèi)張口，汽缸兩頭法蘭出現(xiàn)外張口；如停機時溫降