ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ БЛОКОВ ТЭС
ШКОТОВ Ю. Д., инж., ЦРМЗ Мосэнерго
Центральный ремонтно-механический завод Мосэнерго ремонтирует обширный парк теплофикационных турбин мощностью от 6 до 250 МВт. Наработка некоторых из них достигает 350 тыс. ч (турбины АТ, АП ЛМЗ).
Во время капитальных ремонтов при осмотре проточных частей на всех турбинах выявляется эрозионный износ различной интенсивности двух видов. В головных частях цилиндров высокого и среднего давления наблюдается эрозионный износ высокоскоростной струей плотного пара, несущего из паропроводов и пароперегревателей котлов частицы грата, окалины, солей и оксидов. В хвостовых частях цилиндров низкого давления, начиная с зоны фазового перехода (зоны появления влаги в паре), отмечается эрозионный износ омываемых поверхностей капельками влаги.
Страдают от эрозии как роторные, так и статорные детали, контактирующие с потоком. Наиболее интенсивно изнашиваются рабочие и направляющие лопатки первого венца двухвенечных ступеней скорости (дисков Кертиса). Как правило, их необходимо заменять после 70 тыс. ч наработки (турбины Т-100-130 УТМЗ).
Рабочие лопатки одновенечных регулирующих ступеней эксплуатируются значительно дольше, и замена их производится обычно после наработки 100 тыс. ч (турбины Т-250-240 УТМЗ и ПТ-60-130 ЛМЗ).
При индустриальном ремонте роторов в системе Мосэнерго замена рабочих лопаток регулирующих ступеней не вызывает трудностей. Поврежденный ряд рабочих лопаток вырезается на токарном или специально оборудованном для этой операции лоботокаоном станках. Необходимо отметить довольно часто встречающийся в запасных комплектах рабочих лопаток дефект — малый радиус или отсутствие закруглений (надрез) в углах Т-образных хвостовых частей рабочих лопаток.
По этой причине произошло несколько обрывов рабочих лопаток на турбинах Т-100-130.
На турбинах Т-250-240 УТМЗ, К-300-240 ЛМЗ на 13—15-й ступенях изнашиваются выходные кромки направляющих и входные кромки рабочих лопаток, шипы., бандажная лента, гребешки надбандажных уплотнений, сварной шов козырька, на котором крепятся надбандажиые уплотнения. Особенно интенсивно этот процесс идет на моноблоках с газомазутными котлами ТГМП-301 (ТЭЦ-21, 23, 25 и ГРЭС-4 Мосэнерго) .
Износ шипов и образование под бандажной лентой плотных тяжело удаляемых отложений, состоящих в основном из оксидов железа, иногда приводят к обрыву бандажной ленты. Необходимо своевременно усиливать крепление бандажной ленты к рабочим лопаткам обваркой шипа по периферии. Тем не менее, рабочие лопатки требуют замены через 70 тыс. ч наработки, направляющий аппарат 13-й (иногда 14-й) ступеней — через 100 тыс. ч.
Входные (на концах) и выходные (у корня лопатки) кромки рабочих лопаток последних ступеней страдают от влаги. Так, для турбин Т-250-240 срок службы «новых» рабочих лопаток 31 и 40-й ступеней составляет 50 — 60 тыс. ч, а отремонтированных на УТМЗ — 25 -- 30 тыс. ч. Замена рабочих лопаток последних ступеней не требует больших затрат труда и может быть выполнена в условиях станции. Иногда в аварийных ситуациях эта операция выполняется без выемки РНД из цилиндра при условии тщательной развески лопаток на моментных весах.
После 100 тыс. ч наработки накапливается значительный эрозионный износ рабочих лопаток предпоследних ступеней (для турбин Т-250 30 и 39-й ступеней). Имеется опыт ремонта входных кромок этих лопаток непосредственно на роторе. При этом к обрезанной входной кромке лопаток привариваются пластины, затем на вновь образованную входную кромку напаивается стеллит. Это трудоемкая операция, выполняется она выборочно, на особенно изношенных лопатках.
Полная замена рабочих лопаток предпоследних ступеней (с вильчатой посадкой лопаток на диске) очень трудоемка.
Традиционный способ замены этих рабочих лопаток — непосредственно на диске, насаженном на вал. В условиях ЦРМЗ разлопачивание осуществляется вырезкой хвостиков лопаток резцом на специальном стенде при вращении ротора на роликовых опорах. Рассверливание и райберовка отверстий под «заклепки», наиболее трудоемкая и длительная операция замены, выполняется с помощью специального (малопроизводительного) приспособления.
После изготовления кантователя роторов для замены дисков 18 — 23-й ступеней РСД турбин Т-100-130 отрабатывается технология замены рабочих лопаток на снятых с вала дисках. Если заклепки предпоследних ступеней выбиваются, то диски последующих ступеней снимаются, рассверловка и райберовка отверстий в этом случае не представляет трудностей — существуют производительные сверлильные машинки, устанавливаемые на опорах роторов. Если произошла деформация заклепок на удаляемой ступени (образовался «коленчатый вал»), то заклепки высверливаются из снятых дисков на радиально-сверлильных станках. Снятие и насадка дисков выполняются в вертикальном положении ротора на специальном стенде («яме»), при этом диски нагреваются газовыми горелками.
Эрозионный износ уплотнительных поверхностей (пазов и гребней) корпусов цилиндров и обойм диафрагм ЦСЛ турбин Т-100-130 и ЦНД турбин ПТ-60 после наработки 100— 150 тыс. ч достигает значительной степени. Восстановление уплотнительных поясков выполняется иногда расточкой пазов цилиндров специальным приспособлением, которое крепится на горизонтальном разъеме в нижней половине и раскантованной крышке цилиндра. Уплотнительная поверхность гребня осуществляется наплавкой стальных обойм и диафрагм и креплением на чугунных стальных колец. Токарная обработка выполняется на карусели с диаметром стола более 3 м.
Теплофикационные турбины малой мощности (КТЗ и турбины инофирм) страдают от сильной стояночной коррозии. В летнее время они, как правило, не эксплуатируются, и не консервируются. В первую очередь, корродируют шипы, бандажная лента, кромки рабочих лопаток и тело диска. Иногда выполнится замена бандажной ленты с приваркой ее по подрезанным шипам к рабочим лопаткам.
Ремонт роторов из-за сложности этих работ, необходимости для их обработки специальных станков и приспособлений выполняется в Мосэнерго в заводских условиях.
