汽輪機推力軸承超溫原因分析

1、汽輪機軸向位移增大原因及處理                         汽輪機軸向位移增大             一、汽輪機軸向位移增大的原因         &

2、#160;   1) 負荷或蒸汽流量突變；             2) 葉片嚴重結(jié)垢；             3) 葉片斷裂；             4) 主、再熱

3、蒸汽溫度和壓力急劇下降；             5) 軸封磨損嚴重，漏汽量增加；             6) 發(fā)電機轉(zhuǎn)子串動；             7) 系統(tǒng)周波變化幅度大；   &

4、#160;         8) 凝汽器真空下降；             9) 汽輪機發(fā)生水沖擊；             10) 推力軸承磨損或斷油。        

5、                   二、汽輪機軸向位移增大的處理             1) 當軸向位移增大時，應嚴密監(jiān)視推力軸承的進、出口油溫、推力瓦金屬溫度、脹差及機組振動情況；         

6、60;   2) 當軸向位移增大至報警值時，應報告值長、運行經(jīng)理，要求降低機組負荷；             3) 若主、再熱蒸汽參數(shù)異常，應恢復正常；             4) 若系統(tǒng)周波變化大、發(fā)電機轉(zhuǎn)子串動，應與PLN調(diào)度聯(lián)系，以便盡快恢復正常；    

7、60;        5) 當軸向位移達1.0mm或+1.2mm時保護動作機組自動停機。否則手動打閘緊急停機；             6) 軸向位移增大雖未達跳機值，但機組有明顯的摩擦聲及振動增加或軸承回油溫度明顯升高應緊急停機；             7

8、)              若軸向位移增大而停機后，必須立即檢查推力軸承金屬溫度及軸承進、回油溫度，并手動盤車檢查無卡澀，方可投入連續(xù)盤車，否則進行定期盤車。必須經(jīng)檢查推力軸承、汽輪機通流部分無損壞后方可重新啟動。                       

9、;    三、汽機軸向位移測量失靈的運行對策             1）嚴密監(jiān)視推力軸承的進、出口油溫、推力瓦金屬溫度，當有超過兩塊推力瓦金屬溫度均異常升高，應立即匯報值長，按規(guī)程要求采取相應的措施。             2）當判定汽機軸向位移確實增大時，應按上述汽輪機軸向位移增大的處理措施進行處理。 800 M

10、W汽輪機推力軸承溫度超標原因分析及處理來源：熱電聯(lián)盟 作者：佚名 發(fā)布日期：2008-10-30 14:28:14 關鍵詞:  800 MW 簡介：大唐長山熱電廠(131109) 薛曉峰 宋立濱 石明星 【摘 要】 針對綏中發(fā)電有限責任公司2號汽輪機推力軸承瓦溫超標、推力瓦瓦塊磨損嚴重的缺陷，在介紹推力瓦結(jié)構基礎上，對推力瓦塊溫度超標原因進行了安裝方 . 大唐長山熱電廠(131109) 薛曉峰 宋立濱 石明星 【摘 要】 針對綏中發(fā)電有限責任公司2號汽輪機推力軸承瓦溫超標、推力瓦瓦塊磨損嚴重的缺陷，在介紹推力瓦結(jié)構基礎上，對推力瓦塊溫度超標原因進行了安裝方面的分析，并進行相應的處理，

11、收到了良好的效果，為同類型問題的處理提供了參考?！娟P鍵詞】 汽輪機 推力軸承 磨損 溫度 汽輪發(fā)電機組的推力軸承主要作用是承受汽輪機轉(zhuǎn)子在運行中的軸向推力、維持汽輪機轉(zhuǎn)子和靜止部件間的正常軸向間隙，因此推力軸承的正常工作是汽輪發(fā)電機組安全經(jīng)濟運行的先決條件之一。推力軸承瓦塊溫度是推力軸承運行狀態(tài)的一個重要參數(shù)，在機組運行過程中瓦塊溫度長期超標，會加速推力瓦塊的磨損，嚴重的將導致推力瓦塊燒毀，造成汽輪機的重大損壞事故。1 設備概況     綏中發(fā)電有限責任公司2號汽輪機為俄羅斯列寧格勒金屬工廠制造的-800-240-5型單軸、超臨界、一次中間再熱

12、、五缸、六排汽凝汽式汽輪機，為我國目前火力發(fā)電廠運行機組中的單機容量之冠，具有容量大、效率高、運行穩(wěn)定的優(yōu)點，為我國火力發(fā)電在大容量、超臨界參數(shù)機組上的安裝、運行、檢修、維護方面開創(chuàng)了先河，并且積累了寶貴的經(jīng)驗。    1.1 推力軸承結(jié)構 -800-240-5型汽輪機組推力軸承的安裝在高壓缸后面，采用推力支撐聯(lián)合軸承的結(jié)構形式。它的支撐軸瓦為6塊可傾瓦塊的球面瓦，推力軸承采用工作面和非工作面，均為12塊扇形瓦塊的結(jié)構形式，推力瓦瓦塊分別布置在支撐軸承的兩側(cè)，結(jié)構見圖1。 1.推力瓦塊2.推力瓦塊安裝環(huán)3.推力瓦塊安裝環(huán)與球面瓦的配合面4.推力瓦塊供油孔

13、 5.球面瓦6.球面瓦與瓦枕配合面7.瓦枕8.推力間隙調(diào)整墊 圖1 -800-240-5型汽輪機推力軸承結(jié)構 1.2 推力軸承存在的問題 綏中發(fā)電發(fā)電有限責任公司2號汽輪機從2000年投產(chǎn)以來，機組在高負荷下運行時，推力軸承工作瓦塊溫度就一直超標。在500、700、800 MW負荷下，推力瓦塊溫度為78.8、74.9、74.6 ，最高達97 。到目前共對2號汽輪機進行了3次小修，每次推力軸承解體時都發(fā)現(xiàn)工作面12個瓦塊全部存在不同程度的磨損，其中工作面下半6個瓦塊磨損較重，上半6個瓦塊磨損較輕。2 推力瓦塊溫度超標原因分析2.1 機組軸向推力增大 綏中發(fā)電有限責任公司2號汽輪機由1個高壓缸、1

14、個中壓缸、3個低壓缸組成，除高壓缸采用中間進汽回流結(jié)構外，其他汽缸均采用中間進汽兩側(cè)分流結(jié)構。這種方式能最大限度地平衡汽缸本身的軸向推力，剩余的軸向推力則由汽輪機的推力軸承來平衡。2號機大修時，對各汽缸解體后發(fā)現(xiàn)高壓第二級圍帶有4處斷裂，16個動葉鉚釘頭全部磨損，與速度級配合的葉頂汽封片全部脫落；高壓第一級隔板第一圈汽封磨損脫落及高壓所有壓力級葉頂汽封片全部脫落；另外高、中壓及低壓缸有一大部分汽封間隙超出標準，致使軸向推力整體增加。通流部分的徑向汽封間隙變大，會增加每級隔板前后的蒸汽壓力差，使軸向推力增大。2.2 推力軸承本身存在問題 推力軸承采用這種結(jié)構形式可以縮短高壓轉(zhuǎn)子長度和承受較大軸向

15、推力，而且推力軸承固定在球面上，能夠提高推力瓦塊承力的均勻度，從而使推力瓦塊溫度更加均勻。大修解體時對推力瓦進行外觀檢查，發(fā)現(xiàn)了一些導致推力軸承溫度超標的原因。a. 推力瓦塊安裝環(huán)平行度超標 平行度標準為0.02 mm，實際測量為0.08 mm，嚴重超標導致各瓦塊受力不均，從而影響各瓦塊與推力軸承的正常接觸，使個別瓦塊承受溫度偏高。b. 推力軸承定位銷與銷孔配合不良 推力軸承結(jié)合面用4個定位銷來實現(xiàn)上下半的自定位，800 MW汽輪機檢修工藝規(guī)程要求定位銷與配合銷孔過盈0.010.03 mm，實際測量發(fā)現(xiàn)各銷均與銷孔配合過松，無法起到定位作用，使推力軸承上、下瓦在正常工作時互相錯位，導致工作瓦塊

16、與推力盤的接觸不良。c. 推力軸承兩側(cè)油檔間隙超標 推力軸承兩側(cè)裝有油檔，防止大量潤滑油從油檔處泄出，按800 MW汽輪機檢修工藝規(guī)程要求，兩側(cè)間隙0.50.8 mm，上側(cè)間隙為0.51.2 mm，下側(cè)間隙為0.20.4 mm。目前工作瓦塊側(cè)油檔間隙左1.4 mm、右1.2 mm、上2.1 mm、下0.7 mm。油檔間隙超標，減少了瓦塊工作時的正常潤滑油量，導致瓦塊溫度增高。d. 推力軸承緊力不當、軸承球面接觸不良 通過測量發(fā)現(xiàn)推力軸承解體測量瓦蓋緊力為0.25 mm，球面緊力為0.02 mm，廠家圖紙要求瓦蓋緊力為0.200.25 mm，球面緊力為00.03 mm，出廠記錄球面緊力為0.02

17、 mm間隙，安裝時間隙調(diào)整按上限進行。由于推力軸承緊力過大，致使推力軸承的球面瓦本身的自位調(diào)節(jié)能力降低，也能夠造成推力瓦塊的溫度偏高。而著色檢查得出軸承球面接觸面積只能達到50%左右，遠遠小于75%的標準，使球面承力性能下降。 e. 推力瓦塊與推力盤接觸不好 推力瓦塊與推力盤的接觸直接影響著瓦塊的工作狀況，對解體后的所有瓦塊進行著色檢查，并進行厚度測量，發(fā)現(xiàn)單塊瓦塊接觸面積小于75%，約60%，而且相鄰瓦塊的厚度差大于0.02 mm，從而引起接觸不良，使個別瓦塊承受較大負荷，導致溫度升高。2.3 推力軸承供油量不足如果推力軸承的供油量不足將會導致瓦塊溫度升高，而且長期處于缺油狀態(tài)下運行還會加大

18、瓦塊磨損?，F(xiàn)在向推力軸承小油箱供油的節(jié)流孔板孔徑為55，而從小油箱向推力軸承供油的節(jié)流孔板孔徑為48。通過計算表明，應將油量再提高6%才能滿足推力軸承正常工作需要。潤滑油進入到推力瓦后是通過布置在每個推力軸承旁邊的供油管進行供油，規(guī)程要求供油管管口到瓦塊表面的距離為3.54.0 mm，實際測量最小為2.98 mm，最大為3.68 mm。這些缺陷導致推力瓦供油量不足。3 處理措施 a. 將安裝環(huán)進行研刮，使安裝環(huán)接觸面積達到質(zhì)量要求每平方厘米75%點接觸，安裝環(huán)平行度控制在0.02 mm以內(nèi)； b. 重新配制結(jié)合面4個定位銷子，要求緊力達到要求； c. 更換新油檔，更換后的油檔徑向間隙：左0.6

19、5 mm、右0.6 mm、上1.0 mm、下0.3 mm；d. 對所有的瓦塊進行修刮，并且更換磨損量較大的瓦塊，保證接觸面積達到75%以上，接觸點連續(xù)均勻，并且相鄰瓦塊的厚度差小于0.02 mm； e. 對高壓缸損壞的圍帶進行重新安裝，并且對磨損嚴重的汽封塊更換，調(diào)整整個通流部分汽封的徑向間隙到達標準范圍內(nèi)，已減少汽封漏汽量，從而減少軸向推力；f. 在保證推力軸承小油箱內(nèi)油壓不變情況下，將小油箱供油節(jié)流孔直徑由55改為57.4，將二瓦供油節(jié)流孔直徑48改為51，以達到提高供油量增加6%的目的。同時將各瓦塊的供油管與瓦塊鎢金面的距離調(diào)整到4.0 mm。原推力瓦塊只有1個2 mm的進油間隙，為了增

20、加瓦塊的進油量，在推力瓦塊進油側(cè)開大進油楔。進油楔尺寸，頂部留有10 mm，寬度為10 mm，邊緣深度為0.2 mm，而后逐漸變淺的楔型。4 檢修后效果 2003年11月5日，2號機組大修后一次性啟動成功。通過對運行中的推力軸承各瓦塊溫度的統(tǒng)計及對比可以看出，處理方案是行之有效的，達到了預期的效果，機組在500、700、800 MW負荷下推力瓦塊溫度為65.8、69.4、68.8 。通過分析及處理過程可以看出：汽輪機高壓隔板葉頂汽封片脫落造成機組軸向推力增大是導致推力軸承瓦塊溫度超標的主要原因，推力軸承本身的安裝缺陷加劇了溫度升高的程度。通過采取上述有效措施，雖然解決了推力軸承工作瓦塊溫度高的

21、問題，能夠保證機組安全穩(wěn)定運行，但是還存在個別瓦塊溫度略有偏高的現(xiàn)象。決定在下次大修中將速度級阻汽片及所有壓力級阻汽片全部進行更換，這樣就最大限度的減少機組的軸向推力，降低推力瓦塊溫度，提高機組的健康水平 綏中電廠2號汽輪機推力瓦溫度高原因分析及處理作者：佚名 發(fā)布日期：2008-1-8 18:37:13 (閱117次)關鍵詞:  汽輪機 處理 電廠 綏中電廠2號汽輪機為俄羅斯生產(chǎn)的800MW超臨界凝汽式機組。該機自2000年投產(chǎn)以來，推力軸承工作瓦塊溫度一直偏高，推力軸承工作瓦12個瓦塊均存在不同程度的磨損。為了控制工作瓦溫度不超允許值，經(jīng)常限制負荷運行。通過多

22、次試驗，經(jīng)過認真分析，推力軸承工作瓦塊溫度偏高的主要原因是推力軸承球面接觸不好、自位性較差、推力瓦供油量不足。2003年3月、9月利用該機臨檢和大修的機會，針對推力瓦的實際情況，在調(diào)整推力軸承球面緊力和增大推力瓦進油截面等方面做了大量工作。處理后，機組帶780-800MW負荷，工作瓦溫度由94.3降至83.7，效果明顯，恢復了機組帶滿負荷運行能力。但是，大修中推力軸承球面接觸不好未做處理；大修后，因設備問題機組負向推力增大；預計這兩個問題處理后，推力瓦溫度會進一步降低。關鍵詞：汽輪機推力軸承推力瓦溫度1簡述綏中發(fā)電廠2號汽輪機為俄羅斯列寧格勒金屬工廠生產(chǎn)的800MW單軸、五缸、中間再熱、凝汽式

23、超臨界機組。該機組的軸向推力主要產(chǎn)生于高壓缸，高壓缸采用雙層回流結(jié)構，主蒸汽由高壓缸中間部分進入前6級（前箱側(cè)），然后蒸汽以180轉(zhuǎn)彎流過內(nèi)外缸夾層進入高壓缸后6級（發(fā)電機側(cè)）。中壓缸和三個低壓缸均為對稱布置。推力軸承設計為H型，即機組有兩個推力盤，當推力為正向時，非工作瓦受力；反之工作瓦受力。正常運行時，該機顯示負串軸，所以工作瓦溫度高于非工作瓦溫度。該機自2000年投產(chǎn)以來，推力軸承工作瓦塊溫度一直偏高，最高時達到97。為了控制工作瓦溫度不超標，該機組經(jīng)常保持負荷在700MW左右運行。2003年3月機組第三次臨檢，推力軸承解體檢查，工作瓦12個瓦塊全部存在不同程度的磨損，其中工作瓦下半6個

24、瓦塊磨損較重，而上半6個磨損較輕。該機每次臨檢后都將磨損嚴重的瓦塊更換為新瓦，但是經(jīng)過一個臨檢周期后工作瓦塊的磨損情況又重新出現(xiàn)。2003年3月、9月利用該機臨檢和大修的機會，針對推力瓦的情況進行了調(diào)整和處理，使其工作瓦最高溫度由94.3降至83.7，機組可以帶滿負荷運行。2數(shù)據(jù)收集為了充分了解該機組推力瓦溫度高產(chǎn)生的原因及檢修后的效果，對該機03年3月臨檢前、后和大修后運行的有關數(shù)據(jù)做了全面收集和整理。臨檢前數(shù)據(jù)是對該機組DAS系統(tǒng)的歷史記錄拷貝整理后得到；臨檢后和大修后數(shù)據(jù)是不同工況的試驗記錄。3原因分析3.1推力軸承自位性差3.1.1從推力軸承球面接觸情況看推力軸承自位性推力軸承解體后，

25、經(jīng)過著色檢查發(fā)現(xiàn)，下瓦球面兩條環(huán)形球面，前箱側(cè)接觸面積約為80左右，而發(fā)電機側(cè)僅為50左右（正常要求80）。從推力軸承球面接觸情況看，沒有達到設計要求。從比壓角度講，發(fā)電機側(cè)環(huán)形球面減少30，該側(cè)比壓就要比設計值增加37.5。由于二瓦揚度較大(詳見表1)，發(fā)電機側(cè)環(huán)形球面受力情況大于前箱側(cè)環(huán)形球面，故發(fā)電機側(cè)環(huán)形球面比壓比以上計算值還要大。因此，非常容易產(chǎn)生推力軸承自位不靈活。3.1.2從兩側(cè)軸向位移曲線變化偏差分析推力軸承自位性兩側(cè)軸向位移曲線變化偏差（見圖1）。2003年1月16日機組啟動前左側(cè)-0.22mm，右側(cè)-0.36mm，右側(cè)大于左側(cè)0.14mm；負荷350MW時，兩側(cè)相交；負荷5

26、35MW時，左側(cè)-0.853mm，右側(cè)-0.805mm，左側(cè)大于右側(cè)0.048mm；從軸向位移左右兩側(cè)變化情況看，成交替變化曲線。即當負荷變化時，左右高壓調(diào)節(jié)汽門開度不同、進汽量不同，致使高壓轉(zhuǎn)子左右受力不均而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，推力盤也隨之發(fā)生偏轉(zhuǎn)。如果推力軸承自位性好，推力瓦與推力盤間仍可保持平行接觸，對推力瓦溫度升高不會產(chǎn)生負面影響。反之，完全可以引發(fā)部分推力瓦塊的受力不均，使其溫度升高。3.1.3從推力軸承工作瓦面溫度變化的不可重復性分析推力軸承自位性圖2軸向位移與推力瓦工作瓦面溫度變化的關系。軸向位移-0.83mm時，#3工作瓦溫度86，#8工作瓦溫度92；當軸向位移增至-0.86mm后又退回

27、到-0.83mm時，#3工作瓦溫度升至95，#8工作瓦溫度降至88；如果推力軸承自位性好，軸向位移與推力瓦工作瓦面溫度變化應該是一一對應的，不應該出現(xiàn)偏差大的現(xiàn)象。3.1.4從汽輪機轉(zhuǎn)子揚度不同分析推力軸承自位性1號機與2號機安裝時轉(zhuǎn)子揚度值調(diào)整結(jié)果比較（見表1）。表1單位：mm/m查看兩臺機組#2瓦位置轉(zhuǎn)子揚度1號機0.22mm，2號機1.23mm，后者比前者前揚高出1.01mm。由于該機組#2瓦處轉(zhuǎn)子前揚較大，推力軸承工作瓦下半瓦塊的磨損量又大于上半瓦塊，推力軸承工作瓦下半瓦塊受力程度大于上半瓦塊。因此，這個現(xiàn)象也說明了推力軸承自位性差。3.1.5從高壓#3調(diào)門開度分析推力軸承自位性該組帶

28、負荷563MW，1號4號高壓調(diào)門分別開啟57、58、8和0，軸向位移左側(cè)為-0.93mm,右側(cè)為-0.89mm，推力軸承工作瓦塊最高溫度為87；機組帶負荷660MW，1號4號高壓調(diào)門分別開啟52、50、24和0，軸向位移左側(cè)為-0.88mm,右側(cè)為-0.88mm，推力軸承工作瓦塊最高溫度為77。比較兩種工作方式：前者比后者3號高壓調(diào)門少開啟16；軸向位移向正向移動，左側(cè)減少-0.05mm，右側(cè)減少-0.01mm，左側(cè)比右側(cè)多串動-0.04mm；工作瓦溫度最大減少約10（見表2）。原因分析，高壓#3調(diào)門位于左上方（面向發(fā)電機看），當高壓#3調(diào)門開度很小時，高壓轉(zhuǎn)子前端主要接受高壓#1、#2調(diào)門進

29、汽作用力，使#2瓦處軸徑向上抬起，轉(zhuǎn)子平衡盤隨之前仰增大，推力軸承工作瓦下瓦塊受力增加，影響到瓦溫升高。當高壓#1、#2調(diào)門開度不變，高壓#3調(diào)門開大，推力軸承工作瓦下瓦塊受力減小，瓦溫降低。假如推力軸承自位性很好，此類現(xiàn)象不會出現(xiàn)。3.2推力軸承供油量不足由推力軸承工作瓦塊磨損情況分析，推力瓦工作瓦共有12個瓦塊，每次解體都發(fā)現(xiàn)每個瓦塊的出油面均有磨痕，只是輕重程度不同。推力瓦工作瓦面共計12個溫度測點，最高點溫度97，最低點溫度只有64.5，而廠家容許溫度100。為什么瓦溫沒有超標，而瓦塊卻被磨損了？分析原因主要是，工作瓦側(cè)供油量不足，油膜形成不好所致。由推力軸承工作瓦塊供油結(jié)構可知，在工

30、作瓦調(diào)整環(huán)上瓦塊與瓦塊之間有一個19.3mm供油短管，供油短管出口與推力盤保持一個最小間隙，對供油量起到限流作用。圖紙要求該間隙應保證在3.5mm4.0mm之間，而實際測量僅有3.1mm。經(jīng)計算實際供油量是圖紙要求最小供油量的88，是最大供油量的77。因此推力軸承工作面?zhèn)韧邏K供油量明顯不足。另外，本機的二瓦為支持推力聯(lián)合軸承，2瓦的支持和推力軸承來油是通過二、三瓦上部小油箱供給。經(jīng)檢查小油箱下部供油孔的球面結(jié)合面部分約有50接觸不好，即有一部分油從此處漏入油箱，同時也減少了推力瓦的供油量。3.3軸向推力變大此次大修高壓汽缸揭開后，發(fā)現(xiàn)高壓第二級隔板汽封成組磨損、脫落約占2/5之多，高壓第一級動

31、葉葉頂徑向汽封也有部分脫落。俄羅斯專家認為，高壓第一級動葉葉頂徑向汽封的脫落屬于設計制造方面問題，同型機組也有此類情況出現(xiàn)。因此，根據(jù)俄羅斯專家的建議將整圈汽封全部拿掉，以防再次脫落，打壞葉片。高壓第一級動葉葉頂徑向汽封拿掉后，徑向間隙最大增至約有1.5mm2.0mm。這次大修后起動與大修前比較，軸向位移負向增大約0.3375mm（見表3）。大修前對應負荷778MW推力瓦工作面溫度最高85.9(詳見表4)，大修中對推力瓦供油量及球面緊力又做了進一步調(diào)整，大修后啟動對應負荷780MW工作瓦溫降至83.7。如果不考慮軸向位移負向增大的影響，工作瓦溫還應降得更低些。因此，軸向位移負向增大無疑對推力瓦工作面溫度降低產(chǎn)生了不利影響。4主要處理措施4.1調(diào)整球面緊力球面緊力對推力軸承的自位性影響較大，為了增加球面的自位性，將原推力軸承球面緊力0.04mm調(diào)整為間隙0.02mm。4.2增加推力軸承供油量4.2.1解體測量工作瓦供油短管出口與推力瓦最小間隙為2.98mm，最大間隙為3.68mm，廠家圖紙要求3.54.0mm，故將間隙增加至4.0mm。4.2.2為使推力軸承供油量增加6，經(jīng)計算在保證二、三瓦小油箱內(nèi)油壓不變情況下，將小油箱供油節(jié)流孔直徑由原來55mm，改為57.4mm，將二瓦供油節(jié)流孔直徑由原來48mm，改為51mm。4.2.3聯(lián)合推力軸承進油孔的密封面