1000MW超超臨界機(jī)組空氣預(yù)熱器下軸承損壞原因探析

1、 1000mw超超臨界機(jī)組空氣預(yù)熱器下軸承損壞原因探析 摘要：神華國(guó)華壽光發(fā)電有限責(zé)任公司1000mw機(jī)組全部采用lap17286/2550型空氣預(yù)熱器。分析故障，提出加強(qiáng)備品備件管理和驗(yàn)收，規(guī)范技術(shù)管理，確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的建議。關(guān)鍵詞：1000mw；超超臨界機(jī)組；空氣預(yù)熱器；軸承損壞原因1 背景資料1.1 四分倉(cāng)容克式空氣預(yù)熱器工作原理四分倉(cāng)容克式空氣預(yù)熱器是一種以逆流方式運(yùn)行的再生式熱交換器。加工成特殊波紋的金屬蓄熱元件被緊密地放置在轉(zhuǎn)子扇形隔倉(cāng)格內(nèi),轉(zhuǎn)子以0.957轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),其左右兩半部分分別為煙氣和空氣通道?？諝鈧?cè)又分為一次風(fēng)通道及二次風(fēng)通道,當(dāng)煙氣流經(jīng)轉(zhuǎn)子時(shí),煙氣將熱量釋

2、放給蓄熱元件,煙氣溫度降低;當(dāng)蓄熱元件旋轉(zhuǎn)到空氣側(cè)時(shí),又將熱量釋放給空氣,空氣溫度升高。如此周而復(fù)始的循環(huán),實(shí)現(xiàn)煙氣與空氣的熱循環(huán)。1.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀對(duì)某電廠600mw超超臨界機(jī)組空氣預(yù)熱器進(jìn)行了節(jié)能改造?？諝忸A(yù)熱器熱端加裝碳鋼蓄熱室，空氣預(yù)熱器傳熱效率達(dá)到70.78%，高于設(shè)計(jì)值。舒茂龍對(duì)空氣預(yù)熱器泄漏風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行問(wèn)題進(jìn)行了可靠性分析，應(yīng)用多參數(shù)容錯(cuò)輔助控制和保護(hù)設(shè)備可以有效避免誤操作和拒動(dòng)，確保泄漏風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)的有效可靠投資，提高空氣預(yù)熱器泄漏風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)的安全性和運(yùn)行可靠性。崔磊等根據(jù)某電廠2330mw機(jī)組工程鍋爐空氣預(yù)熱器燃燒事故，介紹了電廠微油點(diǎn)火沖管過(guò)程中亞臨界鍋爐容克

3、式空氣預(yù)熱器燃燒事故的原因分析，并制定了一對(duì)一的預(yù)防措施原因分析。然而，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)1000mw機(jī)組鍋爐空氣預(yù)熱器的故障診斷與處理研究甚少。本文對(duì)神華國(guó)華壽光發(fā)電有限公司1000mw機(jī)組鍋爐空氣預(yù)熱器常見(jiàn)設(shè)備缺陷進(jìn)行了故障診斷與分析。1.3 主要結(jié)構(gòu)及特性參數(shù)神華國(guó)華壽光發(fā)電有限公司1000mw 空氣預(yù)熱器設(shè)備是由 東方鍋爐股份有限公司生產(chǎn)的四分倉(cāng)容克式空氣預(yù)熱器。模型為vi-34.5-2600，垂直布置，預(yù)熱器轉(zhuǎn)子17286mm直徑，蓄熱元件高度自上而下，分別為1050和500mm，高溫段蓄熱元件為碳鋼500mm，中溫段為1050mm，低溫段為1050mm蓄熱元件為抗腐蝕大波紋spcc搪瓷板傳

4、熱元件，預(yù)熱器重量約為2321噸，其中金屬重量約為1772t?？諝鈸屨计鞑捎盟哪}(cāng)式。2 空預(yù)器損壞情況及原因分析一家公司于2007年7月開(kāi)始生產(chǎn)。2013年3月，空氣預(yù)熱器電流波動(dòng)較大，軸承箱殼溫度高達(dá)56，發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)部有異響。單側(cè)隔離后，更換軸承。發(fā)現(xiàn)東南方向下承座距支座約2.0mm，不再受力。軸承座水平度測(cè)量值為2.1m m/m（標(biāo)準(zhǔn)不大于0.5mm/m）。原因是在東南部的支持區(qū)有虛擬的聯(lián)系。轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)，軸承外圈東南側(cè)受到交變應(yīng)力。經(jīng)檢查，其余3個(gè)空氣預(yù)熱器軸承水平度符合標(biāo)準(zhǔn)。b公司機(jī)組于2010年12月投入運(yùn)行后，空氣預(yù)熱器下的軸承溫度高于正常運(yùn)行溫度。在2011年3月，軸承溫度達(dá)到6

5、5，檢查被迫停止。空預(yù)熱器下的軸承損壞情況見(jiàn)圖1。制造商承認(rèn)軸承在運(yùn)輸途中損壞，并提供軸承更換。2010年12月，c公司發(fā)現(xiàn)b空氣預(yù)熱器軸承異響，立即聯(lián)系服務(wù)人員，幫助確定軸承異響原因。同時(shí)準(zhǔn)備了b空預(yù)器軸承檢查更換所需的材料。公司制定了空氣預(yù)熱器監(jiān)測(cè)及運(yùn)行措施，每次運(yùn)行1小時(shí)內(nèi)進(jìn)行1次現(xiàn)場(chǎng)檢查，重點(diǎn)是油溫監(jiān)測(cè)。維修人員每4小時(shí)檢查一次，判斷是否有異響。23:00檢查b空氣預(yù)熱器異響，無(wú)膨脹跡象，油溫穩(wěn)定，跳閘溫度59，空氣預(yù)熱器電流平均值23a。23:13:12，b空氣預(yù)熱器電流從23.752a急劇上升至112.500a時(shí)的23:14:09，主電機(jī)跳閘時(shí)的23:14:10，輔助電機(jī)一起啟動(dòng)時(shí)

6、的23:14:11，輔助電機(jī)過(guò)電流跳閘時(shí)的電流達(dá)到66.500a，23:14:16。圖1 b公司空預(yù)器下軸承損壞情況檢查空氣預(yù)壓器b，下軸承兩個(gè)球損壞，其中一個(gè)有明顯的表面剝落現(xiàn)象，另一個(gè)顯示硬擠壓角的斷裂，這是由于第一個(gè)球的擠壓造成的。檢查軸承的安裝。軸承座平直度為0.85m/m(標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)0.50mm/m)，略高于標(biāo)準(zhǔn)。b、c兩家公司軸承供應(yīng)商為同一供應(yīng)商，損壞位置接近自然，根據(jù)廠家提供的相關(guān)供貨證明，最終確認(rèn)b、c兩家公司軸承為同一批次，在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生集裝箱墜落，沖擊載荷造成球內(nèi)裂紋，球投入使用后，在低速重載的條件下，球內(nèi)裂紋逐漸擴(kuò)展，球表面剝落，最終導(dǎo)致球失效。3 改進(jìn)建議3.1 加

7、強(qiáng)基建期備品驗(yàn)收管理備件的驗(yàn)收不嚴(yán)格，不細(xì)致?？諝忸A(yù)熱器軸承的驗(yàn)收記錄沒(méi)有歸檔保存。制造商提供的第三方備件的驗(yàn)收不嚴(yán)格。 建議改進(jìn)驗(yàn)收程序。對(duì)于關(guān)鍵零部件的進(jìn)口備件，制造商應(yīng)提供完整的材料，如質(zhì)量證明書(shū)、報(bào)關(guān)文件等，并對(duì)材料進(jìn)行核實(shí)和歸檔，以備日后參考。3.2 完善項(xiàng)目設(shè)置，規(guī)范技術(shù)管理由于在對(duì)手冊(cè)等基礎(chǔ)信息的學(xué)習(xí)和理解上存在偏差，溫度的監(jiān)測(cè)、檢測(cè)和修復(fù)以及油品質(zhì)量的監(jiān)督都沒(méi)有起到應(yīng)有的作用，導(dǎo)致問(wèn)題的擴(kuò)大。（1）報(bào)警值設(shè)置。原設(shè)計(jì)新增稀油站1000mw機(jī)組強(qiáng)制潤(rùn)滑空氣預(yù)熱器下軸承取消。使用油浴潤(rùn)滑，更重要的是使用較低的軸承溫度作為唯一的連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。制造商建議軸承的正常工作溫度應(yīng)在10左右。

8、手冊(cè)規(guī)定正常工作溫度不應(yīng)超過(guò)55。但實(shí)際運(yùn)行中存在三個(gè)問(wèn)題：未設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)，未實(shí)現(xiàn)dcs在線監(jiān)測(cè)，未設(shè)置報(bào)警值，設(shè)定值過(guò)高（70c）。（2）維護(hù)項(xiàng)目設(shè)置。根據(jù)空氣預(yù)熱器規(guī)范要求，軸承滾輪的所有旋轉(zhuǎn)表面應(yīng)無(wú)劃痕，裂紋，雜物等缺陷。每次例行檢查時(shí)，必須拔出軸承進(jìn)行檢查。如果潤(rùn)滑油和軸承本身沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常，則不得進(jìn)行此召回檢查。受300、600mw機(jī)組傳統(tǒng)維修經(jīng)驗(yàn)影響，拆裝檢查項(xiàng)目一般不安排。主觀上，低速軸承(0.96r/min)不易失效，檢查中發(fā)現(xiàn)的劃痕、雜質(zhì)等異常情況沒(méi)有得到足夠的重視。（3）石油質(zhì)量監(jiān)督。修漿時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行油質(zhì)檢測(cè)程序，發(fā)現(xiàn)有雜質(zhì)和粘度超標(biāo)，應(yīng)加破乳和清潔度檢測(cè)項(xiàng)目，確認(rèn)雜質(zhì)、粘度超標(biāo)是軸承異常磨損所致。（4）業(yè)務(wù)管理。加強(qiáng)運(yùn)行檢查，增加檢查次數(shù)，設(shè)備異常時(shí)定期測(cè)量溫度，同時(shí)盡快安排維修，防止事故擴(kuò)大。3.3 加強(qiáng)信息交流和溝通這三家公司的軸承損壞發(fā)生在不同的階段。由于信息溝通失敗，有機(jī)會(huì)提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)處理。個(gè)別單位有顧慮，不想暴露問(wèn)題，還要互相學(xué)習(xí)，互相學(xué)習(xí)。因此，除了加強(qiáng)基層單位的溝通外，對(duì)存在典型缺陷的主要設(shè)備也進(jìn)行專業(yè)技術(shù)交流，交流結(jié)果供兄弟單位參考。4 結(jié)語(yǔ)隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，1000mw超臨界機(jī)組得到了廣泛的應(yīng)用。鍋爐和汽輪機(jī)作為電力生產(chǎn)的主要設(shè)備，其運(yùn)行質(zhì)量直接影響電力生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。因此，有必要對(duì)電廠鍋爐和汽輪機(jī)運(yùn)行中常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析和