增设啮合腔室快速排气阀提升汽轮机主盘车装置性能的创新
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完成单位:福建福清核电有限公司
登记编号:ZSCX-DL2019-J-2-17
登记年份:2019
发布时间:2019-11-18
成果主要完成人
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项目概况
立项背景:
福清3号机组在安装完成后,一直无法脱离啮合到位,并且冷态状态下转子大齿轮与相位齿轮之间距离不在安全范围内(安全距离为大于23mm)。经测得福清3号机组现场主盘车停运小齿轮自动甩出后,汽轮发电机组转子大齿轮与相位齿轮之间距离仅为0.6mm。存在升功率期间汽轮发电机组转子大齿轮与盘车装置会发生动静摩擦,造成汽轮发电机组转子大齿轮损伤的严重后果。
因主盘车装置属于国外进口核心设备,小齿轮活塞部件与小齿轮轴配合端面间隙为0.5mm,制造工艺和安装精度高,并且国外厂家不允许福清核电自行拆卸,只允许检查外围管道设备,而核心主盘车装置必须由国外厂家派遣技术人员进行相关拆卸检查。期间根据各个电厂的经验反馈进行多次技改,仍不能解决福清3号机组主盘车装置脱离啮合不到位问题,福清3号机组主盘车装置脱离啮合不到位问题在同类型设备中最为严重,在同类型设备中属于首次出现的重大问题。
主要做法:
针对福清3号机组汽轮机主盘车装置存在诸多问题,组织并实施了对福清3号机组汽轮机主盘车装置的优化与改造,即:
1)主盘车装置工艺孔进行优化
2)主盘车装置电磁阀位置进行优化改进
3)主盘车装置润滑油持续进油管进行优化改进
4)主盘车装置快速排气阀改进
第一:对主盘车装置工艺孔进行封堵,增加在脱离啮合过程中,脱离啮合滑道的排油速度,减少脱离啮合时润滑油带来的阻力。
第二:提高电磁阀安装位置,以便减少排气管道造成的阻力,原位置位于汽机前箱左侧外箱底部,更改后位置将电磁阀位置提高,但低于小齿轮动力油入口。
第三:对主盘车润滑油持续进油管进行检测,设计管径14mm,现场为12mm,随后进行扩孔,以便增加主盘车在脱离啮合时的机械力。
第四:检测孔板前润滑油压,拆掉孔板,并确认孔板尺寸是否与厂家要求一致(50mm的孔板,满足厂家要求),在啮合腔室的间隙处添加0.05mm垫片,增大小齿轮与啮合腔室的间隙,减少主盘车在脱离啮合时的阻力。
第五:经过上面改进,主盘车装置脱离啮合状态有所好转,但是还是不能做到每次都脱离啮合到位,期间主盘车无任何检修工作,润滑油脂合格,人工手动脱离啮合到位过程并无卡顿情况,初步原因分析为主盘车装置脱离啮合过程中摩擦力大造成排气管线排气不畅而造成主盘车脱离啮合不到位。为了解决主盘车装置脱离啮合过程中摩擦力大造成啮合腔室排气不够顺畅的问题,结合同行电厂经验拓展思路,在确认电磁阀因本身属于精密设备无法扩孔的前提下制定了增加啮合腔室快速排气阀的方案。为了达到最佳的排气效果,排气阀的安装位置,要尽量的靠近啮合腔室,这样才能达到最佳的排气效果。直接安装在排气孔位置,进一步来降低小齿轮的退出阻力,并经多次再鉴定,主盘车装置均脱离啮合到位。
功能效果(益)和创新亮点:
结合国内多家电厂的处理经验并结合福清核电3号机组主盘车装置现场问题,在不影响主盘车装置设备投用和系统安全的前提下制定了增加啮合腔室快速排气阀的方案,经过努力最终解决福清核电3号机组主盘车装置脱离啮合不到位的问题,主盘车装置性能得到显著提升。
实施应用前后效果(益)情况:
福清3号机组主盘车装置增加啮合腔室快速排气阀的方案解决了福清核电3号机组主盘车装置脱离啮合不到位的问题,主盘车装置性能得到显著提升,为汽轮发电机组的安全可靠运行提供了有效的保证,为机组启动和停运过程中提供了有利的保障。
推广价值及范围:
1)解决主盘车装置脱离啮合不到位的问题,提高汽轮机运行可靠性和安全性
目前福清3号机组主盘车装置脱离啮合不到位问题彻底解决,主盘车装置性能得到显著提升,保证了汽轮机运行的可靠性和安全性。
2)形成良好经验反馈,为后续机组提供了工程参考
福清3号机组主盘车装置脱离啮合不到位问题彻底解决,为福清后续机组提供了良好的经验反馈。
3)为国内设备厂家提供良好经验,有利于技术创新
为国内主盘车装置制造厂家提供了相关经验,降低设备精度要求,以便能尽早实现此类型主盘车装置的国产化生产。