汽轮机转子永久弯曲原因分析及检修中检查处理.pdf

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1、2.2 安装或检修中对轴封调整不当，汽封片退让间隙汽轮机转子发生永久性弯曲的原因，并详细介绍了汽轮机本体检修不够。高温高压汽轮机的高、中压转子与叶轮是整体锻造中常用的转子弯曲检查、测量方法，最后介绍了几种常用的直轴方成型的，它没有汽封套，因而高、中压轴封部位在启停过程法，以期对汽轮机转子的精细检修和安全运行起到指导作用。中容易发生摩擦弯曲。有些高、中压气缸与轴承联接是利关键词：汽轮机转子弯曲原因测量用下缸猫爪搭接在轴承箱上，此种结构，在汽封洼窝找正0引言时，应该考虑猫爪温度上升时汽封洼窝中心的变化。汽轮机是高速旋转的机械，转子在高温高压的工作环2.3 汽缸进水或冷蒸汽进入。汽轮机运行中由于锅炉

2、境下工作，除了在动叶通道完成能量转换、传递扭矩外，还加热器水管破裂或疏水布置要承受很大的离心力、热应力及振动产生的动应力。为了故障导致蒸汽温度急剧下降，引起冷水或冷蒸汽进入汽缸，喷至转子上，保证汽轮机能长期安全稳定运行，在汽轮机转子制造时应不合理等因素，使转子受到不均匀骤然冷却。在受冷的一面要收缩，保有精密，调整、安装、检修时应精细准确。原来温度的热的一面不发生收缩，于是转子就出现弯曲，汽轮机转子发生永久性弯曲,是火力发电厂的重当温差大于某一数值后，就会产生超过屈服极限的热应大力，于是热的一面就产生压缩变形，冷的一面就产生拉伸恶性事故之一,它不仅增加机组的非计划停运时间还要耗用相当多的检修费用

3、,是火力发电厂绝对不愿发,此时，就应停机，温度相同的转子，冷的一面就生的事。但由于运行启停操作失误，设计、安装、检修不当，塑性变形，形成转子永久弯曲。转子弯曲变形中，汽轮机转子弯曲时有发生，对机组安全稳定运行带来很大会变成凸出的一面，曲率较小，由于冷水或冷汽引起的威胁，甚至造成巨大经济损失，应引起汽轮机检修、运行人由于摩擦造成的弯曲，员的足够重视。一般情况下，转子重心偏移 0.10mm 便不弯曲曲率较大。2.4 汽缸保温不良。如果汽缸保温不良，汽轮机在启可能运行。按机械工业部标准 3000r/min的汽轮机转子最停过程中，上下缸会产生较大温差，通常上缸温度高于下大弯曲值不应大于0.03mm。使

4、上缸膨胀高于下缸，上缸拱起，这种现象俗称本文就汽轮机转子弯曲的机理进行简单介绍，着重分缸温度，。在拱背发生时，下汽缸径向间隙减少，造成动静析了汽轮机转子发生永久性弯曲的原因，并详细介绍了汽“猫拱背”损坏下汽缸隔板汽封及速度级汽封，叶轮还会偏离轮机本体检修中常用的转子弯曲检查、测量方法，并介绍摩擦，正常垂直平面，使轴向间隙减小，有些机组停机后盘车盘了几种常用的直轴方法与适用范围。不动，往往是这种现象造成的。上下缸温差最大值出现在1汽轮机转子弯曲的机理所以上下缸拱背也出现在调速级附近、一般汽轮机转子弯曲通常分为热弹性弯曲和永久性弯曲。速度级区域，该处动静间隙减小热弹性弯曲是指转子内部温度分布不均匀

5、，转子受热后膨速度级上下温差每增加10，胀不均而造成的弯曲。当转子内部温度均匀后这种热弯曲0.10mm，因此规定上下缸温差不会自然消失，永久性弯曲则不同，当转子局部区域受到急隔板汽封间隙减少 0.40.7mm，进而引起骤加热(或冷却)而该区域与其它部位产生很大的温度偏能超过 50。由于上下缸温差造成的动静摩擦，如果此时操作失误，又加剧了摩差，受热部位热膨胀受到约束产生巨大的压应力。当其应的转子弯曲是暂时弯曲，可能会导致永久弯曲。力值超过转子材料的屈服极限时，转子局部便产生压缩塑擦，2.5 转子热弯曲引起的永久弯曲轴向膨胀间隙留的不足或不均匀，。汽轮机套装叶轮和当轴受热后性变形。当转子内部温度均

6、匀后，该部位将有残存拉应力，其他部件，膨胀受阻，产生暂时弯曲，这只有当转子在某一温度时才塑性变形不消失，从而造成转子的永久性弯曲。会出现。但暂时弯曲一旦引起动静摩擦，弯曲加剧也可能2汽轮机转子发生永久性弯曲的原因汽轮机转子发生永久性弯曲的原因是多方面的。汽轮造成永久弯曲。机长期高速运行，在设计、制造、检修或运行过程中稍有疏2.6 转子内部残余应力释放后发生弯曲。近几年国内忽，即可能引起转子弯曲，具体分析可归纳为如下原因：发生了多起机组新投产不久就发生汽轮机转子弯曲的现经查安装、运行记录均未发现导致转子弯曲原因。这主2.1 运行过程中发生强烈振动，引起动静摩擦，摩擦象，热应力后产生的热量，主要是

7、沿转子传导。由于剧烈的振动摩擦，要是因为转子制造中热处理不理想而残留热应力，所以被摩擦部位的温度很高，造成材料屈服强度下降，过 又随机组启停转子温度发生变化得到释放而引起转子永大的热应力使转子发生热变形，向摩擦一侧凸起弯曲，导 久弯曲。3汽轮机转子发生永久性弯曲在不同状态下的检测致进一步加重摩擦与变形。转子发热处的金属，随温度升汽轮发电机组轴系发生弯曲，导致其重心偏离了几何高而欲向四周膨胀，但四周的冷金属阻止此种膨胀，结果在发热处部分金属产生压力，在一定温度下，此压力超过中心，会造成运行中发生较大振动，因而在测振时振动频金属材料屈服点，在转子冷却后，就向摩擦处相反的方向谱以一阶振型为主要成分，

8、同时出现二阶振型成分，表现弯曲，形成永久性弯曲。如果金属摩擦部分没有超过它的为两侧轴承振动的相位接近，在启动过程的第一临界转速弹性极限，当转子冷却后还可以恢复至原来状态。附近会出现强烈振动，且轴向振动也较平时有所增加，近摘要：本文就汽轮机转子弯曲的机理进行简单介绍，着重分析了320科学实践似于静不平衡，为了准确判断，可用下列方法区分。心圆圆心O1，延长交偏心圆于M点，偏心距OO1即为横断M 点为转子弯曲的准确方向。3.1 不揭缸判断转子弯曲。如果怀疑转子弯曲、但不面最大弯曲值，举例如下：某厂 4号机组高中压转子调速级处弯曲测能肯定，一般需揭上缸进行检查，但是大型机组揭缸工作是非常复杂的，在工作

9、实践中，可利用相似三角形原理，通量记录圆如图 2所示。计算同直径两端读过测量转子两侧对轮或推力盘瓢偏值，即可近似求出主轴弯曲值大小及位置，从而进一步判断转子是否弯曲。在检 数代数差如下：位置代数差修工作中，我们可以从机组安装、检修记录查得原瓢偏值，1510如转子发生弯曲，其对轮及推力盘瓢偏值必然增加，而且2612是从轴的纵断面向内侧瓢偏，因而测量瓢偏值，对比出瓢375偏变化情况，即可推导出转子的弯曲值及弯曲的位置。图-9481 所示是一台弯曲高中压转子实例。绘制偏心圆，确定其圆心，测量 OO1距离，如图 3所示。图2高中压转子调速级处弯由图 3 可以判断出，曲测量值转子弯曲的测量数值是正确的，

10、除点以外，其他各点均基本落在偏心图1高中压转子弯曲示意图圆 上。偏 心 距 OO1为由图 1可知，OEFACD，O1GHBCD，0.062mm，最大弯曲点AC所以CD=CD=BC.EFOFGHO GM 位置在 12 之间靠近1已知量：对轮瓢偏变化值 EF=X，半径 OF=d/2；推2 点 1/4处。偏心圆法修正转力盘瓢偏变化值O1G=Y，半径=D/2；子弯曲的用途：a 它是 8转子两轴颈间距离AC+BC=L。个测点综合数值分析后将已知量带入上式解方程可得：2L*X*Y的全面反映，而传统方法图3利用偏心圆法判断弯曲方dL*YCD=AC=向及数值D*X+d*YD*X+d*Y直接测量出的弯曲值仅CD

11、 即为转子最大弯曲值，AC 为最大弯曲点距 A轴代表一周中同直径两端读数的差值，是片面的。如果一个承的距离。数值有问题，即可能做出错误的判断。因此对最大弯曲点实际上转子为一刚体，并非如图 1 所示的那样，故上应该作偏心圆分析一下，再对最大弯曲值及位置方向下结论。b 它可准确地绘出横断面最大弯曲的数值及方向。因述计算与实际情况会略有误差，但可大致测出其趋势。锈蚀等的影响，不可能测出真实数3.2 在汽缸内测量转子弯曲及校正。汽缸内测量转子为转子测点处受椭圆、弯曲，传统方法是采用百分表直接测量。测量前，需用细砂 值，但加以修正即可反映出正确数值。c 偏心圆法原理上纸将各测量部位的结垢、锈蚀、毛刺等打

12、磨光滑，将转子圆 不受测点多少的影响，但在实际作图时仍存在点越多越精故建议采用 12点、16点测量方式。周分为 8等分，按旋转方向盘动转子，依次对准各点进行测 确的事实，量读数，画好记录圆。然后将纵断面各弯曲点数值相连，即4汽轮机直轴方法原理及适用范围可描绘出转子弯曲曲线，这是非常直观、较为精确的。但在当汽轮机转子一旦确定发生永久弯曲，且弯曲值 0.众多检修工作中，测量时会遇到一些困难，如由于主轴表面 06mm，即应进行直轴处理。直轴方法大致有捻打法、局部腐蚀、橢圆等，使曲线不能成为圆滑曲线，造成判断偏差。一 加热法、局部加热加压法、内应力松弛法等。但采用哪种方般情况下我们根据百分表读数变化趋

13、势和沿圆周相对法应根据具体情况进行选择。本文仅就各种方法的适用范180 的两个数值之和是否相等来检验测量数值准确与否。围及原理进行阐述，具体的直轴方案及操作方法需依据实这种方法可以判断出测量是否有误差，则无法确定其弯曲际情况制定。数值究竟是多少，最大点在何处。为解决此问题这里介绍一4.1 捻打法的原理是将主轴凹面向上放置，用锤捻打种判断其数值真伪的方法偏心圆法，借助计算机软件凹处，使金属分子间的内聚力减少而使纤维伸长，达到直的精确作图可以方便而准确鉴别测点数据的真伪。其原理轴的目的。此方法直轴后存在残余应力，稳定性较差。捻打是转子弯曲后其几何中心必然偏离正常中心，如果我们找法适用于低参数转子及

14、发电机转子，特别是发电机转子弯出偏离的圆心，绘出偏心圆，量出其偏心值，即可科学的判曲后，采用松弛法或局部加热法对电气绝缘是不允许的，断弯曲方向及数值，方法如下：用传统方法测量出数值故采用捻打法比较合适。后，画出记录圆，算出同直径两端读数代数差，按同一比例4.2 局部加热法的原理是将凸出部位的金属纤维收在其直径辐射线上描点。通过记录圆圆心和大多数代数缩，凹入侧的金属纤维伸长，达到使主轴伸直的目的。故在差点绘制偏心圆，确定其圆心。连接记录圆圆心 O 及偏轴弯曲凸出部位进行局部加热，使金属纤维随温度升高向321科学实践提高高硫含量难选矿石选金指标试验研究杨咸元（铜陵有色天马山黄金矿业公司）摘要：文章

15、针对天马山硫金矿选金指标进行试验研究，旨在通过试验得到选金生产系统在各种工艺条件变化下呈现的不同规律；提出合理的流程内部结构调整方案；通过工业试验达到稳定并提高天马山选金指标的目的。关键词：硫金矿选金试验研究1概述天马山黄金矿业有限公司(主要处理高硫高砷的金矿石，为进一步稳定现场选金系统的生产，完善选金工艺)针 对现场处理矿石进行试验研究工作，旨在通过实验室小型试验，得到选金生产系统在各种工艺条件变化下呈现的不同规律；提出合理的流程内部结构调整方案；通过工业试验达到稳定并提高天马山选金指标的目的。2现场球磨给矿皮带样试验产品2.1 试样性质 试样取自球磨机给矿皮带样，按正常+100试样加工。多

16、元素分析，结果见表 1。表1图筛分分析，结果见表 2。从筛分分析结果可知，+100目粒级的含金品位较高。相对金来说，砷与硫呈现出更细的粒级分布，砷在-325 目中的品位略高，分布率达 47.95%。产率图1磨矿曲一图表2筛分分析结果/%元素AuSAsFeSiO2Al2O3CaOMgO含量2.8032.441.3842.244.000.963.822.58注：Au单位为g/t。从多元素分析表可知，硫含量为 32.44%，相对偏高。2.3 调整剂种类试验 试验分别用 CaO、Na2CO3对比金 2.80%及砷 1.38%较符合现场生产情况。此外，碱性试验，试验流程见图2脉 石含量/酸性脉石含量的比

17、值为1.29。从试验结果可知，使用 Na2CO3金的回收率要高于使用2.2 磨矿试验 磨矿细度曲线见图1。根据现场磨矿细CaO的情况，但是，金精矿中金品位仅有9.71g/t，远远低于度要求，磨矿细度暂定为-0.075mm占 78%，磨矿时间如使用石灰情况下金精矿13.94%的品位。此外，含硫品位也四周膨胀，但四周冷金属纤维阻止这种膨胀，使加热部位4.5 机加工车削后动平衡补偿。部分转子弯曲是由制金属产生压应力。在一定温度下，此应力超过金属屈服点，造中的热处理不理想而残留热应力造成的，多数情况下弯在金属内产生残余变形，当轴冷却后，就会向原弯曲部位曲不是很大，而且均匀分布在整个转子跨度上。这种质量

18、的相反方向弯曲，达到直轴的目的。局部加热法适用于碳偏心可使用动平衡的方法在一些转速下直接抵消旋转矢素钢及部分合金钢。特别指出的是当主轴有局部淬火或转量激振力，减小振动。因应力释放引起的转子弯曲，不能热子为鼓形或空心整锻转子，且弯曲度大于 1.0mm时，不适加工直轴处理，遇到这种情况时，可对转子弯曲较大处进合使用局部加热法。行机加车削，然后动平衡处理。如某厂 1号机组CCLN660-局部加热加压法的原理与局部加热法基本相同。4.325/600/600型汽轮机高中压转子进汽平衡环处最大弯曲如果主轴直径在200mm以上，局部加热法效果不显著，最0.13mm，采用此种方法处理后效果良好。好采用局部加热

19、加压法。它与局部加热法不同之处，是在加5总结热之前把轴向凸出侧朝上放置，利用机械加压工具，事先在探讨汽轮机转子发生永久弯曲的机理与原因，可以方加热处附近施加压力，使轴的加热部位预先产生应力，当加便我们在检修工作中做出正确的判断，并在检修、运行过热时，轴向上弯曲遇到补充阻力，因而在加热处的钢材，比程中加以更正、避免。转子弯曲最大值的精确测量，是判断纯加热直轴时，提前超过屈服点，使直轴过程加快。是否需要直轴的要素之一，弯曲位置的精确定位也是直轴4.4 内应力松弛法直轴是利用金属材料在高温下会工作顺利进行的基础。发生应力松弛的特性。应力松弛法直轴，在轴的弯曲部分参考文献：全圆周加热到低于回火温度 3

20、050之后，在弯曲凸点1长沙理工大学.汽轮机设备检修.中国电力出版社，2009.上加上该温度下屈服极限以下的一定外力，使轴产生弹性2常咸伍，霍如恒.汽轮机本体检修实用技术.中国电力出版变形，在高温下作用在轴上的应力逐渐降低，弹性变形转社，变为塑性变形，使轴直过来。内应力松弛法直轴后内部不2003.3宋涛.汽轮机转子发生永久性弯曲事故的原因及预防.山东存在应力，稳定性好，对轴的寿命影响小，特别适用于合金电钢制造的高压整锻转子大轴，故现代大型机组转子弯曲后力技术，1999，第 2期：2528.4张荣佩，卢盛阳，牟法海.汽轮机转子弯曲的动平衡校正分析.均采用此法直轴。322（上接第 321页）3.36-100+20021.01-200+32530.08-32545.55100.00品位分布率AuAsSAuAsS9.64 1.12 35.92 10.302.613.743.12 1.35 36.62 20.8319.6423.803.33 1.43 33.99 31.8329.8031.642.56 1.52 28.97 37.0547.9540.823.15 1.44 32.32 100.00 100.00 100.00