600 MW机组四缸四排汽轴系调整方法探讨

陈维，李岳云

(中国能源建设集团公司湖南省火电建设公司，湖南株洲412000)

某公司1号机组采用哈尔滨汽轮机有限公司生产的亚临界一次中间再热，单轴四缸四排汽双背压、凝汽式汽轮机，型号为N600-16.7/538/538。发电机设备采用哈尔滨电机厂有限责任公司生产的水氢氢冷发电机，型号为QFSN-600-2YHG，配有机端变静止励磁控制系统。机组轴系由高压转子、中压转子、1号低压转子、2号低压转子和发电机转子和集电环小轴组成，共11个支持轴承和1个独立结构的推力轴承。汽轮机1—8号支持轴承均采用下半2块可倾瓦轴承，上半为椭圆轴承。发电机的2个轴承采用端盖式轴承，集电环装配末端设有一个椭圆式座式轴承。

机组运行8个月后，由于燃料供应问题停运18个月，该次检修是为锅炉油改煤工程完成后机组安全稳定运行做准备，机组经过运行和停运，轴系发生了较大的变化，因此轴系调整是检修的重点和难点。

1 原始数据及分析

1.1 机组解体后轴系中心、轴系轴颈扬度测量情况

全实缸状态下轴系对轮中心数据见表1，全实缸状态下轴系轴颈扬度数据见表2。

表1 全实缸状态下轴系对轮中心原始数据mm

表2 轴系轴颈扬度原始数据 μm/m

1.2 轴系中心变化原因分析

根据现场检查，各轴瓦乌金没有明显的磨损，滑销系统各滑销也完好无损坏。但由于该厂厂址是填砂埋海地质，机组运行造成基础不均匀下沉;另外各轴承座刚度不够，内部应力释放加剧了中心的变化。因此，造成机组轴系对轮中心变化的原因有:基础不均匀沉降;轴承下瓦调整垫片腐蚀;设备内应力释放等。

2 轴系调整

根据制造厂说明书要求，各轴承标高见表3〔1〕。

表3 轴系各轴承标高表 mm

根据制造厂要求，机组轴系调整必须以1号低压转子标高为基准，即:5号轴瓦标高比6号轴瓦标高高0.30 mm，其他各轴承标高根据轴系对轮中心来确定。

2.1 轴系调整思路

根据哈汽厂说明书要求，轴系找中以1号低压转子标高为基准找中，将5号，6号轴瓦轴颈扬度调到符合要求，然后将各对轮中心调整到合格〔2〕范围。经计算1号轴瓦调整量将达到1.5 mm左右。但此类型机组1号轴瓦的瓦架直接落入前轴承箱瓦架洼窝中，完全依靠与前箱的配合实现定位，即只要前箱不动，1号轴瓦无法整体调整 (如需调整也只能调整轴瓦调整垫片，最多调整0.2 mm左右，如果调整量过大，会导致轴瓦自动找中能力下降)。因此，在调整过程中，在保证轴系扬度不变的情况下，应以1号轴瓦为基准点，向发电机及励磁机侧进行调整，尽量保证1号轴瓦不动。

2.2 调整计算方法

对轮中心调整原理如图1。

图1 轴承调整原理示意图

1)保持圆周偏差A不变，计算为消除端面偏差C，2号瓦的移动量Y2和1号瓦的移动量Y1:

由三角形相似原理可得:

2)平移转子消除上下高差A，其平移量为:ΔA=A/2。

3)2个轴瓦总移动量:

1号瓦:X=Y1+A/2=L1(C/B)+A/2

2号瓦:Y=Y2+A/2=(L1+L2)×(C/B)+A/2

说明:式中Y1，Y2与C方向一致，即为上张口时，2个轴瓦向上抬并定位为正值，C为下张口时，2个轴瓦下落并定位为负值，当被调整的转子中心线偏低时，A为正值，反之为负值〔3〕。

如存在左右端面偏差，计算公式同上。平移转子消除左右不同心圆周偏差D，其平移量为:ΔD=D/2。只是轴瓦的移动方向为:左右移动调整。

2.3 轴系中心调整

1)1号轴瓦:通过增加或减少可倾瓦块下面的调整垫片厚度来进行调整。

2)2—4号轴瓦:左右调整以加工轴瓦左右厚度的方法，上下调整用调整轴瓦底部90°位置垫块的方法。

3)5—8号轴瓦:增减轴承背弧90°及45°位置调整垫块，值得注意的是，每块调整垫块不能超过3块。

4)9—10号轴瓦:采用增减发电机定子台板垫片的方法，但是在调整过程中，应保证发电机台板阶梯垫片不动，调整垫片呈递加或递减，并保证台板不出现间隙。

5)11号轴瓦:通过调整轴承座底部的调整垫片来实现，但调整后必须保证轴承座绝缘符合要求。

轴系中心调整流程为:靠背轮解体→轴瓦初步调整→轴瓦研磨→对轮复查→轴瓦调整→轴瓦研磨→对轮中心复查。

如果计算准确的话，一般调整2次即调整到位。一般在全实缸状态下调整，这样尽可能保证数据的准确性。另外在轴瓦调整研磨过程中，应该结合检查轴瓦油档洼窝的变化是否为轴瓦标高的调整量，这样可以减少扣盖带来的工作量。

2.4 调整后轴系对轮中心数据

1)机组大修后全实缸状态下轴系对轮中心验收测量数据见表4。

表4 全实缸状态下轴系对轮中心调整后验收测量数据 mm

2)机组大修后全实缸状态下轴系轴颈扬度验收测量数据见表5。

表5 轴系轴颈扬度修后测量数据 μm/m

2.5 通流间隙调整

由于轴瓦调整量较大，这就要求在调整过程中特别注意前、后端汽封的间隙。在前、后端汽封调整时，应充分考虑到对轮联接后轴封处转子位置的变化量，防止轴封处动、静部分碰磨，同时也应考虑热态下轴承标高的变化对通流间隙的影响。另外低压缸的调整量达到1.5 mm左右，如果只调整汽封齿的话，调整量不够，因此考虑采取抬升低压内缸的办法，以满足汽封的调整要求〔4〕。

2.6 检查滑销系统

轴系调整完后，应对低压缸与发电机定子纵销的配合间隙、中箱及前箱与台板的配合间隙、高中压缸猫爪的配合间隙、推拉梁的联接情况等进行认真的检查，确保滑销系统的安全可靠〔4〕。

2.7 轴瓦间隙及瓦盖紧力调整

在轴系调整完后，应复查各个轴瓦的间隙及瓦盖紧力是否符合设计要求〔4〕。采用压铅丝的方法测量可以保证数据的准确性。

3 机组运行数据

机组经过大修后，汽机冲转并网一次成功，汽轮机在满负荷600 MW状态下，机组运行数据良好，机组振动满足行业标准要求，解决了11号轴瓦振动大的问题 (大修前振动高达120 μm)。600 MW负荷下机组各项数据见表6。

表6 600 MW负荷下机组轴瓦运行情况

4 结论

1)本次大修实践证明，如果机组振动是因轴系中心引起的，根据制造厂说明书要求进行精确计算后，按文献〔4〕要求对各轴承作适当调整，完全能保证轴系中心满足规范要求，解决振动超标的问题。

2)机组大修全过程应该重点抓住轴系这个基准点，重点控制轴系中心、轴系扬度、轴系定位等关键环节，确保各结合面的严密性及各通流膨胀间隙符合设计的基础上才能确保汽轮机组安全稳定运行。

〔1〕哈尔滨汽轮机有限公司.N600-16.7/538/538型汽轮机使用说明书 (75A.000.5SM)〔S〕.

〔2〕DL/T 838—2003发电企业设备检修导则〔S〕.北京:中国电力出版社，2003.

〔3〕郭延秋.大型火电机组检修实用技术丛书 (汽轮机分册)〔M〕.北京:中国电力出版社，2004.

〔4〕DL5011—1992电力建设施工及验收技术规范 (汽轮机机组篇)〔S〕.北京:中国电力出版社，1992.

〔5〕电力工业部.火电施工质量检验及评定标准 (汽机篇)〔S〕.北京:中国电力出版社，1992.