CN100462189C - 一种燃气轮机护环的维修工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃气轮机护环的修复工艺，其步骤如下：裂纹及缺损部位的激光熔覆修复，参数是：激光熔覆时熔池尺寸直径2～5mm、深度0.1～0.2mm，加热时间0.001～0.1s；用专用工装进行整体加工内圆，专用工装主要包括底座7、活块4、拉杆2、压板12和销8；活块4用螺栓5固定在底座7上，用定位销6定位；螺杆9焊接在活块4上，压板12通过螺母10和螺杆9压在活块4上；销8插入拉杆2的孔中，拉杆2穿过活块4，并用调节螺母1移动销8。该工艺的优点在于：实现了对护环进行修复，弥补了以前国内无法维修，只能制造护环的空白，而且本修复工艺适应性强、操作简便、热变形小、规范性强、使用机加工装后加工误差小。

Description

一种燃气轮机护环的维修工艺

技术领域

本发明涉及燃气轮机的维修技术，特别提供了一种燃气轮机护环的维修工艺及机加用工装。

背景技术

由于燃气轮机发电具有厂房小、占地面积小、建设周期短、污染排放低、投资省、效率高、启动快、可不用水或者少用水、可不用外界电源、设备简单、维护费用较低、操作方便等优点，近十多年中，我国先后建立了数十座燃气轮机与联合循环电站，据不完全统计，迄今全国总装机容量已超过1000万KW，在电力工业中所占的份额越来越大。

燃气轮机是将燃料燃烧产生的热能直接转换成机械功对外输出的回转式动力机械，由压气机、燃烧室和透平组成。透平是燃气轮机中把高温燃气的能量转变成机械功的重要组件。一级喷嘴是透平做功的主要部件，由内环、外环、叶片等零部件组成。护环与持环一起将静叶固定在汽缸上。护环为扇段结构，装在动叶顶部。采用扇段结构，是为了解决热膨胀和热对中问题。扇段的分段数，透平的第一级处的燃气温度高，分段数多，后面的级随着燃气温度的降低分段数减少。机组型号不同，分段数也不尽相同。每个扇段用径向销钉定位，扇段相邻的端面做成矩形齿相互嵌入，以防护环前后漏气，齿端留有间隙供其周向热膨胀。除一级护环外，其它级别的护环还设置密封片，以防从齿端轴向间隙漏气。

由于进口燃气温度最高可达约1500℃，由此产生了因高温引起的一系列问题，如热膨胀、热对中、热冲击和热腐蚀等。护环也由此产生疲劳裂纹，龟裂严重的会掉块。用户一般采取更换新的护环来解决问题。

目前，我国的燃气轮机大部分采用进口机组，护环虽然在国内可以制造，但制造周期也要3～6个月左右，另外采用耐热合金钢，制造成本较高，一套价值约40多万人民币。所以这就带来重新制造的工期长和成本比较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有实效的燃气轮机护环修复工艺。

本发明提供一种燃气轮机护环的修复工艺，其特征在于工艺步骤如下：

1)裂纹及缺损部位的激光熔覆修复：具体操作过程中的参数是：激光熔覆时熔池尺寸直径为2～5mm、深度为0.1～0.2mm，加热时间为0.001～0.1s；这样可以很好地保证小的变形量，对其它部位无明显影响，而且修复简便；

2)整体加工内圆：燃气轮机护环是由多个扇形段组成，以每个扇形段相邻侧面上的矩形齿相互嵌入，摆成环形，所以必须将燃气轮机护环的每个扇形段分别镶入专用工装的活块4里进行加工，以保证有较小的加工误差和较高的修复后精度。

本发明提供的燃气轮机护环的修复工艺中，专用工装主要包括底座7、活块4、拉杆2、压板12和销8；活块4用螺栓5固定在底座7上，用定位销6定位；螺杆9焊接在活块4上，压板12通过螺母10和螺杆9压在活块4上；销8插入拉杆2的孔中，拉杆2穿过活块4，并用调节螺母1移动销8。

本发明提供的燃气轮机护环的修复工艺中，在所述裂纹及缺损部位的激光熔覆修复前可以进行裂纹及缺损部位的清理。

本发明提供的燃气轮机护环的修复工艺中，在所述整体加工内圆后可以进行涂层喷涂。

本发明提供的燃气轮机护环的修复工艺，其优点在于：实现了对护环进行修复，弥补了以前国内无法维修，只能制造护环的空白，而且本修复工艺适应性强、操作简便、热变形小、规范性强、使用机加工装后加工误差小，具有极大价值。

附图说明

图1是燃气轮机护环机加工装的装配示意图；

图2是燃气轮机护环机加工装的M-M向剖面图；

图3是燃气轮机护环机加工装的K-K向剖面图。

具体实施方式

实施例1

燃气轮机护环是由多个扇形段组成，以每个扇形段相邻侧面上的矩形齿相互嵌入，摆成环形。燃气轮机护环的维修工艺步骤如下：

1、对燃气轮机护环进行无损检测。

2、对燃气轮机护环扇形段的裂纹及缺损部位清理。裂纹要清理干净。

3、对清理后的裂纹及缺损部位进行自动控制激光熔覆修复，激光熔覆熔池直径约3mm，熔池深度约为0.1～0.2mm，加热时间为0.001～0.1s。

4、将熔覆修复后的燃气轮机护环的每个扇形段分别镶入专用工装的活块4里，进行机械修形加工，所述机械修形加工是利用工装对熔覆后的燃气轮机护环进行立车。

专用工装主要包括底座7、活块4、拉杆2、压板12和销8；活块4用螺栓5固定在底座7上，用定位销6定位；螺杆9焊接在活块4上，压板12通过螺母10(螺母10下有垫圈11)和螺杆9将燃气轮机护环压在底座7上，保证燃气轮机护环扇形段的轴向的定位；销8插入燃气轮机护环的孔和拉杆2的孔中，拉杆2穿过活块4，并用调节螺母1(螺母1下有垫圈3)移动销8，保证燃气轮机护环扇形段的径向的定位。

5、对修形后的燃气轮机护环进行检测，检测内容包括无损检测、外形尺寸检测等。

6、涂层喷涂。

Claims (4)

1、一种燃气轮机护环的修复工艺，其特征在于工艺步骤如下：

1)裂纹及缺损部位的激光熔覆修复：具体操作过程中的参数是：激光熔覆时熔池尺寸直径为2～5mm、深度为0.1～0.2mm，加热时间为0.001～0.1s；

2)整体加工内圆：将燃气轮机护环的每个扇形段分别镶入专用工装的活块(4)里进行加工；该专用工装主要包括底座(7)、活块(4)、拉杆(2)、压板(12)和销(8)；活块(4)用螺栓(5)固定在底座(7)上，用定位销(6)定位；螺杆(9)焊接在活块(4)上，压板(12)通过螺母(10)和螺杆(9)压在活块(4)上；销(8)插入拉杆(2)的孔中，拉杆(2)穿过活块(4)，并用调节螺母(1)移动销(8)。

2、按照权利要求1所述的燃气轮机护环的修复工艺，其特征在于：在所述裂纹及缺损部位的激光熔覆修复前进行裂纹及缺损部位的清理。

3、按照权利要求1所述的燃气轮机护环的修复工艺，其特征在于：在所述整体加工内圆后进行涂层喷涂。

4、按照权利要求2所述的燃气轮机护环的修复工艺，其特征在于：在所述整体加工内圆后进行涂层喷涂。

Images