某汽輪機(jī)惰走過(guò)程中軸瓦溫度高的分析及處理

某汽輪機(jī)惰走過(guò)程中軸瓦溫度高的分析及處理摘要：介紹了某N60-5.6/0.56/527/255型雙壓凝汽式汽輪機(jī)在停機(jī)惰走過(guò)程中，1#軸瓦溫度突然升高的異?，F(xiàn)象，經(jīng)分析為低轉(zhuǎn)速油膜形成不穩(wěn)定所致，并通過(guò)修刮可傾瓦的進(jìn)出油楔、調(diào)整軸瓦油隙，調(diào)整頂軸油泵啟停定值等手段，使該軸瓦溫度恢復(fù)正常，確保了機(jī)組的平安運(yùn)行。關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)

軸瓦

油膜不穩(wěn)定

分析處理0

引言

某廠(chǎng)建有2套180MW的蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，其中汽輪發(fā)電機(jī)組為哈爾濱汽輪機(jī)廠(chǎng)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的型號(hào)為：N60-5.6/0.56/527/255型汽輪機(jī)和山東濟(jì)南發(fā)電設(shè)備廠(chǎng)生產(chǎn)的型號(hào)為：WX18Z-054LLT型同步發(fā)電機(jī)組成。

汽輪機(jī)為雙壓、單軸、單缸、沖動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)，汽缸前部〔第1級(jí)至第6級(jí)〕為雙層結(jié)構(gòu)，之后為單層結(jié)構(gòu)。汽缸內(nèi)裝有高壓蒸汽室、高壓內(nèi)缸、三級(jí)隔板套、前汽封和后汽封等部套輪機(jī)的，通流局部由18級(jí)壓力級(jí)組成。汽轉(zhuǎn)子為二支點(diǎn)支承，分別為#1推力支持聯(lián)合軸承和#2支持軸承，均為三層帶瓦襯橢圓軸承。支持局部尺寸：#1為Ф300X210；#2為Ф325X260。#1推力局部為米歇爾式可傾瓦推力軸承，推力和定位瓦塊各十塊，內(nèi)徑分別為320、520毫米。#1軸承座為落地結(jié)構(gòu)，#2軸承座焊接在排汽崗上。轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)借助剛性聯(lián)軸器及連接短軸相連。轉(zhuǎn)子為整鍛加套裝結(jié)構(gòu),裝有18級(jí)壓力級(jí)葉片。汽輪機(jī)的運(yùn)行方式為早起晚停的調(diào)峰運(yùn)行方式。

本文主要介紹該汽輪機(jī)正常停機(jī)惰走過(guò)程中軸瓦溫度突然升高的異?，F(xiàn)象的分析和處理過(guò)程。1

軸瓦溫度升高的現(xiàn)象及分析

該汽輪機(jī)組正常停機(jī)惰走中，交流滑油泵及頂軸油泵啟動(dòng)的邏輯定值為：當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于2950r/min時(shí)，交流滑油泵自動(dòng)啟；當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于600r/min時(shí)，頂軸油泵自動(dòng)啟。某日，機(jī)組正常停機(jī)惰走過(guò)程中，21:50:46汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降至748r/min時(shí)，1#軸承金屬溫度從57.65℃開(kāi)始上升；21:52:06汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降至645r/min時(shí)，1#軸承金屬溫度上升至最大值107.4℃，超過(guò)停機(jī)報(bào)警值105℃，持續(xù)10秒鐘后又快速下降，21:56:01#軸承金屬溫度下降至58.14℃，之后平緩下降。頂軸油泵沒(méi)有到達(dá)自啟的邏輯轉(zhuǎn)速定值，未啟動(dòng)。查看歷史曲線(xiàn)，整個(gè)惰走期間，滑油母管壓力、滑油溫度、各軸振、瓦振、軸承回油溫度等參數(shù)均在正常范圍內(nèi)，無(wú)異常變化。1#軸承金屬溫度隨汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速下降而變化的曲線(xiàn)如圖一所示。

該汽輪機(jī)軸承采用以油膜潤(rùn)滑理論為根底供油，由供油系統(tǒng)連續(xù)不斷的向軸承內(nèi)供應(yīng)壓力、溫度符合要求的潤(rùn)滑油。轉(zhuǎn)子的軸頸支撐在澆有一層質(zhì)軟、熔點(diǎn)低的巴氏合金上，并作高速旋轉(zhuǎn)，使軸頸與軸瓦之間形成油膜，建立液體摩擦，從而減小摩擦阻力。摩擦產(chǎn)生的熱量由回油帶走，使軸承溫度始終保持在合理的范圍內(nèi)。軸承的工作情況主要依據(jù)軸承溫度、軸承回油溫度、軸承振動(dòng)、軸系的穩(wěn)定性等來(lái)衡量。

對(duì)于影響軸瓦溫度因素的研究，國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者已有詳細(xì)論述，其主要因素有：〔1〕軸瓦自身問(wèn)題；如軸瓦烏金工作面有脫胎、損傷現(xiàn)象，或與軸頸接觸不均勻等?！?〕軸瓦裝配問(wèn)題；如軸瓦油隙不合格、軸瓦載荷分配不均、軸承緊力過(guò)大、軸承安裝偏斜、軸承與軸頸楊度不一致〔不同心〕等?！?〕軸承潤(rùn)滑油溫度、油量問(wèn)題；如油溫度過(guò)高或過(guò)低、潤(rùn)滑油黏度不合格、油流量過(guò)大或過(guò)小、潤(rùn)滑油段油、回油不暢、油質(zhì)不良或油質(zhì)惡化、潤(rùn)滑油油壓力過(guò)低、油流中或軸承內(nèi)存在氣體或雜物等?！?〕缸熱量輻射影響。〔5〕溫度測(cè)量系統(tǒng)故障。根據(jù)機(jī)組惰走過(guò)程中1#軸承金屬穩(wěn)定突升的現(xiàn)象及惰走過(guò)程中各項(xiàng)參數(shù)的綜合分析，可以排除缸熱量輻射影響和溫度測(cè)量系統(tǒng)故障兩個(gè)因素。整個(gè)惰走過(guò)程，滑油母管壓力、滑油溫度及回油溫度均正常，事后對(duì)滑油進(jìn)行取樣化驗(yàn)，滑油水分、顆粒的均達(dá)標(biāo)，也可以排除軸承潤(rùn)滑油溫度、油量、油質(zhì)的影響因素。2

翻瓦檢查

針對(duì)該汽輪機(jī)停機(jī)惰走過(guò)程中出現(xiàn)1#軸瓦溫度突升的問(wèn)題，聯(lián)系電科院及相關(guān)檢修單位的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員聯(lián)合分析討論后，決定對(duì)該汽輪機(jī)1#軸瓦進(jìn)行解體翻瓦檢查。1#軸瓦翻瓦檢查各數(shù)據(jù)如表一所示。球面緊力比標(biāo)準(zhǔn)值偏大0.01mm，軸徑頂隙比標(biāo)準(zhǔn)值偏小0.01mm，軸瓦側(cè)隙右前、右后也比標(biāo)準(zhǔn)值偏小0.03mm。解體翻瓦后檢查發(fā)現(xiàn)1#軸瓦下瓦有碾壓現(xiàn)象，并在下瓦控制測(cè)溫點(diǎn)處瓦面有蜂窩損傷脫胎〔具體情況看圖二〕?，F(xiàn)場(chǎng)檢查1#軸瓦進(jìn)油管路正常，頂軸油口油槽正常。1

綜合1#瓦各項(xiàng)數(shù)據(jù)及翻瓦情況分析，造成1#軸瓦停機(jī)惰走過(guò)程中瓦溫突升的原因是軸瓦間隙過(guò)小，軸瓦進(jìn)油量缺乏，使#1軸承在低轉(zhuǎn)速時(shí)油膜不穩(wěn)定，短時(shí)的油膜破壞造成下瓦研磨碾壓；瓦溫測(cè)點(diǎn)處蜂窩狀損傷，是由于下瓦受到碾壓，瓦面向測(cè)點(diǎn)一側(cè)擠壓造成局部受擠壓變形、拱起脫胎。3

處理措施

綜合以上分析，結(jié)合1#瓦翻瓦情況，采取以下措施：

〔1〕對(duì)1#軸瓦接觸面及兩側(cè)油囊進(jìn)行修刮，加大進(jìn)油量，減小流通阻力，消除碾壓局部，檢查調(diào)整軸瓦與軸徑的接觸面，軸與軸瓦各部間隙、球面緊力至合格范圍內(nèi)，

〔2〕并對(duì)軸瓦進(jìn)行著色檢查無(wú)異常后回裝。1#瓦翻瓦處理后各數(shù)據(jù)見(jiàn)表一。

〔3〕將機(jī)組啟停時(shí)頂軸油系統(tǒng)投運(yùn)邏輯定值調(diào)整至800r/min.使機(jī)組在啟停機(jī)過(guò)程較低轉(zhuǎn)速時(shí)，保證軸瓦有充足的潤(rùn)滑、冷卻油量。

1#軸瓦翻瓦檢查回裝后機(jī)組投運(yùn)半年，瓦溫、瓦振、軸振、軸承回油溫度等均未出現(xiàn)異常，機(jī)組平安穩(wěn)定運(yùn)行。

4

結(jié)語(yǔ)

汽輪機(jī)軸瓦溫度的升高嚴(yán)重危及汽輪發(fā)電機(jī)組的平安運(yùn)行，假設(shè)軸瓦溫度持續(xù)升高得不到快速解決將有可能燒壞軸瓦，造成動(dòng)靜碰摩、機(jī)組劇烈振動(dòng)等事故發(fā)生。本文通過(guò)對(duì)該汽輪機(jī)組運(yùn)行停機(jī)惰走過(guò)程中出現(xiàn)軸瓦溫度突升的實(shí)際情況，結(jié)合解體翻瓦檢查情況綜合分析，得出造成該汽輪機(jī)軸瓦溫度突升的原因，并采取相應(yīng)的措施解決了該機(jī)組停機(jī)惰走過(guò)程中瓦溫突升的缺陷。希望能夠給有類(lèi)似狀況的同型號(hào)機(jī)組提供一點(diǎn)可參考性建議。參考文獻(xiàn)：

[1]N60-5.6/0.56/527/255型汽輪機(jī)產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū).哈爾濱汽輪機(jī)廠(chǎng)有限責(zé)任公司.