超超臨界機(jī)組雙壓機(jī)組軸瓦溫度高的原因分析

超超臨界機(jī)組雙壓機(jī)組軸瓦溫度高的原因分析

1給水泵發(fā)電機(jī)組該項(xiàng)目安裝了2臺(tái)1000噸的汽輪發(fā)電裝置。主機(jī)為東方汽車(chē)有限公司生產(chǎn)1000n-25、600和600輛超越驅(qū)動(dòng)輪。一臺(tái)機(jī)組配備一臺(tái)2-1.0g2-1.0給水泵蒸汽機(jī)（結(jié)構(gòu)圖1）。型號(hào)為G22-1.0型,為單軸、單缸、再熱冷段蒸汽外切換、變轉(zhuǎn)速、凝汽式給水泵汽輪機(jī),銘牌功率為22000kW,額定功率為16684.3kW(對(duì)應(yīng)的主機(jī)額定工況),額定轉(zhuǎn)速為5469r/min。旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針(從機(jī)頭方向看)。前、后支持軸承均為可傾瓦軸承。瓦塊分別裝在上、下部分的軸瓦體內(nèi),上半部3塊,下半部2塊。前、后支持軸承均設(shè)有調(diào)整塊和調(diào)整墊片,以便于機(jī)組安裝時(shí)中心找正(結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖2)。2機(jī)瓦溫和跳閘值工程設(shè)計(jì)有2臺(tái)機(jī)組,各自配套有2臺(tái)50%容量的給水泵汽輪機(jī)。機(jī)組試運(yùn)以來(lái),2臺(tái)機(jī)組4臺(tái)小汽輪機(jī)中,各有1臺(tái)的2號(hào)軸瓦存在瓦溫偏高的問(wèn)題。機(jī)組修前滿(mǎn)負(fù)荷工況小機(jī)瓦溫見(jiàn)表1,修前小機(jī)運(yùn)行畫(huà)面見(jiàn)圖3。當(dāng)4號(hào)機(jī)組的41號(hào)小機(jī)升負(fù)荷至950MW左右時(shí),給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速為5220r/min左右,2號(hào)軸瓦溫度最高上升至112.3℃(報(bào)警值為105℃,跳閘值為115℃)。機(jī)組運(yùn)行期間為進(jìn)一步限制軸瓦溫度,采用了控制潤(rùn)滑油溫度的方式,即將潤(rùn)滑油供油溫度由原40℃提高至42℃,軸瓦溫度可以控制在107℃以?xún)?nèi),但由于冷卻水量、水溫及油溫調(diào)節(jié)特性等外界因素影響,供油溫度很不穩(wěn)定,軸瓦溫度也隨之很不穩(wěn)定,嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。3軸瓦自位性引起瓦溫偏高a.軸承載荷分配不均。轉(zhuǎn)子中心偏差大,軸承座溫度和揚(yáng)度變化,軸振動(dòng)過(guò)大,轉(zhuǎn)子受到向下的力過(guò)大、轉(zhuǎn)速超過(guò)允許值、軸封漏汽引起軸承座標(biāo)高發(fā)生變化等,都可能產(chǎn)生軸承載荷分配不均。b.軸承自位性能差。軸承緊力過(guò)大、球面間隙過(guò)小、可傾瓦墊塊方向裝反限制活動(dòng)范圍、可傾瓦塊銷(xiāo)軸卡澀、軸承安裝偏斜、軸承座墊片增加過(guò)多、軸承與軸頸揚(yáng)度不一致(不同心)等,都可能影響軸承自位性引起瓦溫偏高。c.軸承鎢金澆鑄質(zhì)量不良。軸承鎢金澆鑄質(zhì)量不良,結(jié)合面結(jié)合不佳,存在脫胎現(xiàn)象。當(dāng)軸瓦承受動(dòng)載荷或溫度變化時(shí),出現(xiàn)脫胎現(xiàn)象,隨著振動(dòng)加劇,脫胎進(jìn)一步加大,導(dǎo)致瓦溫升高。c.軸承潤(rùn)滑油帶來(lái)的影響。軸承潤(rùn)滑油溫度過(guò)高或過(guò)低、粘度不合適、油流量過(guò)大或過(guò)小、回油不暢、潤(rùn)滑油斷油、油質(zhì)不良或劣化、潤(rùn)滑油壓力過(guò)低都可能導(dǎo)致軸瓦溫度偏高。e.軸瓦油隙帶來(lái)的影響。若軸承負(fù)載過(guò)輕,會(huì)導(dǎo)致軸承油膜較厚,油膜容易失穩(wěn)而發(fā)生油膜振蕩,相反如果軸承負(fù)載過(guò)重,油膜容易破裂而產(chǎn)生軸承和軸頸局部干摩擦而使軸瓦溫度升高。4軸瓦油隙調(diào)整問(wèn)題2臺(tái)給水泵汽輪投運(yùn)后均出現(xiàn)瓦溫偏高問(wèn)題,利用停機(jī)機(jī)會(huì)分別對(duì)2臺(tái)小機(jī)軸瓦進(jìn)行了解體檢查,檢查中發(fā)現(xiàn)軸瓦頂隙均偏小,甚至已超過(guò)設(shè)計(jì)值下限。鑒于本小機(jī)可傾瓦塊背弧支點(diǎn)無(wú)調(diào)整墊片,以致無(wú)法直接對(duì)軸瓦間隙進(jìn)行調(diào)整,采用了修刮上半軸瓦塊背弧的方法,將軸瓦頂隙修正至設(shè)計(jì)上限。機(jī)組修后啟動(dòng)瓦溫均得到了有效改善,與修前相比降低了約20℃。鑒于軸瓦處理過(guò)程及效果,明顯看出2臺(tái)給水泵汽輪機(jī)軸瓦溫度偏高均由于頂隙偏小造成,由于軸瓦間隙偏小,油膜厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,軸頸與軸瓦局部出現(xiàn)干摩擦,導(dǎo)致軸瓦溫度偏高。軸瓦油隙偏小,導(dǎo)致流經(jīng)軸瓦的潤(rùn)滑油量相對(duì)偏小,軸頸與軸瓦鎢金摩擦產(chǎn)生的熱量不能被完全帶走,潤(rùn)滑油對(duì)軸瓦的冷卻作用未能充分體現(xiàn)。機(jī)組運(yùn)行期間提高潤(rùn)滑油溫度,降低了潤(rùn)滑油粘度,相對(duì)提高了潤(rùn)滑油流速,對(duì)軸瓦冷卻效果有一定改善,也說(shuō)明軸瓦的潤(rùn)滑油流量對(duì)軸瓦溫度起關(guān)鍵作用。5軸瓦調(diào)整問(wèn)題未進(jìn)行處理利用4號(hào)機(jī)組停備消缺機(jī)會(huì),解體41號(hào)小機(jī)2號(hào)軸瓦,對(duì)軸瓦的修前各部間隙進(jìn)行細(xì)致測(cè)量,發(fā)現(xiàn)軸瓦緊力偏大、瓦頂間隙偏小(測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表2),且軸瓦鎢金表面有輕微磨痕(見(jiàn)圖4)。此外對(duì)軸瓦潤(rùn)滑油供、回油管道及軸瓦供油節(jié)流孔徑均進(jìn)行了檢查,未發(fā)現(xiàn)異常。鑒于軸瓦解體檢查情況,對(duì)軸瓦進(jìn)行如下處理:輕微修刮軸瓦鎢金表面磨痕;通過(guò)修刮上半軸瓦可傾瓦塊背弧支點(diǎn)(可傾瓦塊背部無(wú)調(diào)整墊片),將軸瓦頂部間隙調(diào)整至設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)上限值(見(jiàn)圖5);通過(guò)調(diào)整軸瓦體頂部墊鐵調(diào)整墊片厚度,使軸瓦緊力恢復(fù)至設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);由于本次檢修未進(jìn)行揭缸檢修,不具備調(diào)整軸頸揚(yáng)度條件,鑒于本小機(jī)推力瓦溫度正常,且盤(pán)車(chē)裝置投、退均正常,揚(yáng)度超標(biāo)問(wèn)題未進(jìn)行處理。經(jīng)過(guò)檢修發(fā)現(xiàn)2臺(tái)小機(jī)軸瓦都存在頂隙偏小的問(wèn)題,甚至已超過(guò)設(shè)計(jì)值下限,將軸瓦頂隙進(jìn)行調(diào)整后2臺(tái)小機(jī)軸瓦溫度均得到了明顯改善(見(jiàn)表3),達(dá)到了設(shè)計(jì)要求(修后運(yùn)行情況見(jiàn)圖6),提高了設(shè)備運(yùn)行可靠性。6解決運(yùn)行難題汽輪機(jī)組軸瓦運(yùn)行環(huán)境溫度高、承受載荷大,易出現(xiàn)溫