1 发电机组慨况
中国国电九江发电站4号发电机组为N21012.7/535/535型、一次正中间再热、不理智式、双轴、三缸、二排汽、凝汽式汽轮发电机，是上世纪80时期末生产制造的发电机组，于1992年9月建成投产运作。发电机组原选用机械设备油压式调整保安人员系统软件，2009年5月对4号发电机组调整保安人员系统软件实现了纯电调DEH更新改造。发电机组一共有4只髙压变速汽阀（调整门），分为2组，布局在髙压缸的左、右两边，每一侧的2只髙压调整门共用一个机壳并与主汽阀联接在一起。髙压调整门选用的是凸轮轴控制式提高组织，髙压油动因根据其配汽杆杠的蜗杆推动传动齿轮、发动机凸轮轴使凸轮轴转动，随后根据滚轴、杆杠、顶杆使滑架子上下挪动，与滑架相接的轴颈也左右挪动。髙压调整门用阀座紧密连接器（两截连接头）与轴颈相接，随后髙压调整门阀杆也伴随着心杆挪动，以操纵髙压调整门的开启度。
2 存在的问题
4号发电机组自建成投产运作至今，因1号、2号、3号、4号髙压调整门的凸轮轴型线设计方案不科学，部分拐角范畴内齿轮压力角比较大，较大齿轮压力角做到了40°（超过规定值30°），髙压调整门打开中凸轮机构易产生自锁现象，发生显著的卡涩。发电机组在中等水平负载范畴内运转时负载晃动大，而且因为4只髙压调整门重合度大导致发电机组在中国、长时间负荷地区运作时，1号和2号髙压调整门节流阀损害大，使髙压缸高效率减少，发电机组运转的合理性降低。1994年在生产厂协助下，对4号发电机组的髙压调整门的凸轮轴型线开展了改形设计方案，减少了齿轮压力角，使特点曲线图光洁，解决了运作中髙压调整门打开时凸轮机构易产生锁紧和发电机组运作时负载晃动大的问题。可是，3号髙压调整门与1号、2号髙压调整门的重合度和重叠范畴仍非常大，1号和2号髙压调整门在各种各样负载下都不可以开足，依然具有很大的节流阀损害，在大流量下4号髙压调整门与1号、2号髙压调整门仍有5%上下的重合度。发电机组带140MW负载运转时，1号和2号髙压调整门口后压力差达到3.6MPa，带超负荷运作时也做到0.8MPa，造成发电机组运转的合理性很差。
3 根本原因及处理对策
原设计方案1号和2号髙压调整门的分配阀较大开启度均为33mm，预启阀设计方案行程安排均为7mm，经检测发觉，具体运作中3号髙压调整掌门阀打开时相应的1号和2号髙压调整掌门阀行程安排为17.4mm。4号髙压调整掌门阀打开时相应的1号和2号髙压调整掌门阀行程安排为29.2mm，相匹配的3号髙压调整掌门阀打开行程安排为10.7mm。1号和2号髙压调整掌门阀行程安排为33mm时，3号髙压调整掌门阀行程安排为24.2mm，4号髙压调整门的分配阀行程安排为10.6mm。依据以上状况得知，尽管1994年的凸轮轴型线开展了改形设计方案，但仍出现以上节流阀损害大的问题。
根据剖析可采用下列对策：
（1）减少髙压调整门预启阀的行程安排可扩大1号和2号髙压调整掌门阀在长时间负荷区的合理开启度，并减少节流阀损害。把预启阀的行程安排由7mm减少至5mm，分配阀合理开启度可提高2mm，在凸轮轴拐角100°时的开启度可实现原设计方案110°时相应的开启度，对发电机组在长时间负荷区减少1号和2号髙压调整门节流阀损害有益。在1号和2号髙压调整门预启阀行程安排减少后，还一部分减少了髙压调整门重合度，有益于髙压调整门在大行程安排区域的可靠性。具体办法是卸掉预启阀的卡紧盖，并在下边铣削除掉2mm，回装时再次配螺钉孔。
（2）在达到髙压调整门重合度、发电机组功率规定、调整门预启阀行程安排调节及提高力特点规定下，再次设计方案4只凸轮轴型线。新凸轮增加了凸轮轴外圆直径，其型线由两段弧形构成，即由凸轮轴基圆、与滚轴同径的开始弧形段、半经不一样的好几个弧形段构成。新凸轮轴型线由半经为40mm、60mm、80mm、120mm、130mm、140mm、150mm、156mm、160mm等九段弧形构成。在凸轮轴型线可靠性设计时既考虑到了1号和2号髙压调整门预启阀行程安排已调小的要素，也充分考虑了4号与3号调整门、3号调节门与1号和2号调整门开启度间的相对性关联，故各凸轮轴的健槽部位未更改。
（3）更新改造后的凸轮轴，在静态数据实验时依据需用适度加厚型了油动因蜗杆曲轴中间的底垫。
4 改善实际效果
经更新改造后实际效果如下所示：
（1）凸轮机构改善前后左右的设计方案特点较为见图1。
图1 凸轮轴型线改善前后左右尺寸图
由图1由此可见，1号和2号调整门特点曲线图较原设计方案光滑，并使其相应的开启度提升，3号调整门特点曲线图也比原设计方案光滑，并提早打开，4号调整门特点曲线图打开延迟。
（2）髙压调整门改善前后左右特点较为见表1。
表1 髙压调整门改善前后左右特点较为
由表1由此可见，改善后1号和2号髙压调整门的分配阀较大行程安排为38mm。在3号髙压调整掌门阀打开时，相匹配的1号和2号髙压调整门的分配阀行程安排为25.1mm；4号髙压调整掌门阀打开时，相匹配的1号和2号髙压调整门的分配阀行程安排为37.8mm，相匹配的3号髙压调整门的分配阀行程安排为18.8mm。1号和2号髙压调整掌门阀行程安排为33mm时，3号髙压调整掌门阀行程安排为7.2mm，4号髙压调整门的分配阀行程安排为0。1号和2号髙压调整门的分配阀行程安排为38mm时，3号髙压调整掌门阀行程安排为21.9mm，4号髙压调整掌门阀行程安排为3mm。不难看出，3号髙压调整门与1号和2号髙压调整门、4号与3号髙压调整门间的重合度和重叠范畴显著减少。改善后从髙压调整门打开的相对性关联看，3号髙压调整掌门阀打开相应的1号和2号髙压调整掌门阀的打开延迟了7.7mm，4号髙压调整掌门阀打开相应的3号髙压调整掌门阀打开延迟了8.3mm，合理地解决了发电机组髙压调整门重合度和重叠范畴大的问题，可减少髙压调整门节流阀损害。
（3）1号和2号髙压调整门预启阀行程安排调节后，油动因提升力系数在设计标准规定的1.7~1.9倍范畴内。
（4）1号和2号髙压调整门预启阀行程安排调小后，在分配阀打开时，门杆最少断面处的抗拉力尽管扩大了，但因为门杆的極限抗压强度为500MPa，工作压力集中化指数为2，疲惫指数为2.6，故仍有充足的安全性裕度。
（5）1号和2号髙压调整门预启阀行程安排调节后，提升了大开启度下的可靠性。
（6）凸轮轴型线改善后，在所有行程安排范畴内，凸轮轴齿轮压力角处在正常的范畴内，髙压调整门的总流量特点光滑，主汽总流量与凸轮轴拐角关联光滑，调整特点优良。
（7）改善后髙压调整门具体载流工作能力基本上做到了改善前发电机组的载流工作能力，可达到发电机组的最高功率及夏天工作状况较大功率规定。
5 结束语
改善后对4号发电机组开展的供热实验结论，3号髙压调整门与1号和2号髙压调整门的重合度由改善前20%~25%降低至10%上下，超负荷下1号和2号髙压调整门的风阻由0.8MPa降低到0.4MPa。发电机组在160~210MW负载范畴内运转时，髙压缸均值高效率增强了1.1%，规范耗煤降低了1.2g/（kW•h），发电机组运作合理性明显增强。
咨询需求
