引進(jìn)型300mw機(jī)組4號(hào)軸瓦溫度過(guò)高的處理

引進(jìn)型300mw機(jī)組4號(hào)軸瓦溫度過(guò)高的處理

沙角a車間4號(hào)和5號(hào)機(jī)組是上海機(jī)械廠和哈曼廠生產(chǎn)的300mw機(jī)組。從1992年、1993年投產(chǎn)以來(lái),機(jī)組軸瓦溫度一直過(guò)高,下瓦出現(xiàn)鎢金碾壓和磨損現(xiàn)象,影響了機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在這10年里,我們一直對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行研究、分析,總結(jié)出一套軸瓦檢修經(jīng)驗(yàn)和判斷事故及其處理的具體方法,并實(shí)施在4號(hào)、5號(hào)機(jī)組上,取得了當(dāng)入口油溫為40℃時(shí),鎢金溫度能控制在81℃以下的良好效果。1沙角a工廠的軸向配置沙角A電廠引進(jìn)型300MW機(jī)組的軸系共有7個(gè)瓦,其布置見(jiàn)圖1。2瓦溫過(guò)高的原因2.1軸瓦載荷過(guò)高比壓過(guò)高是造成鎢金溫度高的直接原因,為此,在設(shè)計(jì)軸瓦時(shí),不僅對(duì)比壓有嚴(yán)格控制,而且對(duì)聯(lián)軸器找正做出明確的規(guī)定。設(shè)計(jì)軸瓦時(shí)比壓計(jì)算較為簡(jiǎn)單,但實(shí)際運(yùn)行時(shí),由于各軸承座標(biāo)高變化,軸瓦載荷會(huì)發(fā)生顯著轉(zhuǎn)移,造成設(shè)計(jì)比壓不高的軸瓦在運(yùn)行中承受過(guò)高的比壓,引起溫度過(guò)高。檢查運(yùn)行機(jī)組軸瓦載荷(比壓)目前有以下幾種方法:a)軸承座標(biāo)高運(yùn)行中軸瓦載荷不僅決定冷態(tài)找正(軸承座標(biāo)高)狀態(tài),而且還受機(jī)組結(jié)構(gòu)影響,因?yàn)闄C(jī)組各軸承座結(jié)構(gòu)不同,運(yùn)行中標(biāo)高將發(fā)生不同的變化,造成軸瓦載荷不同的轉(zhuǎn)移,使某個(gè)軸瓦載荷過(guò)高。當(dāng)前還難以判斷運(yùn)行中各軸承座標(biāo)高相對(duì)的變化量及方向,某些測(cè)試結(jié)果和檢修經(jīng)驗(yàn)可供參考,但主要依據(jù)運(yùn)行中瓦溫的變化量來(lái)判斷載荷轉(zhuǎn)移的大致量值。b)頂軸油壓值目前一般大機(jī)組都裝有頂軸油壓,而且各發(fā)電廠軸瓦都裝有油壓表,運(yùn)行狀態(tài)下,頂軸油壓值間接反映該瓦油膜壓力,即軸瓦載荷,為此,運(yùn)行人員對(duì)運(yùn)行狀態(tài)下軸瓦頂軸油壓較為關(guān)注,而且照此壓力來(lái)判斷運(yùn)行中軸瓦載荷大小。事實(shí)上,頂軸油壓高的軸瓦瓦溫未必高,相反,頂軸油壓很低,甚至有油壓為零的軸瓦,瓦溫反而較高或很高,其原因是運(yùn)行中的頂軸油壓值主要決定于頂軸油管上逆止門的嚴(yán)密性,此時(shí)注意壓力表所在位置,而且油壓的高低還與軸頸在軸瓦內(nèi)的位置有關(guān)。c)鎢金溫度鎢金溫度與軸瓦載荷直接有關(guān),但鎢金溫度高不是軸瓦載荷高的惟一原因,因此還要區(qū)分其它故障引起瓦溫高(這一點(diǎn)會(huì)作進(jìn)一步分析)。d)翻瓦檢查根據(jù)瓦鎢金碾壓程度、■色、磨損狀況,可大致判斷運(yùn)行中該瓦載荷(比壓)的大小。進(jìn)行這種判斷必須依據(jù)多年的運(yùn)行、檢修經(jīng)驗(yàn),才能做出正確的判斷,因?yàn)橥邷馗?振動(dòng)大,油質(zhì)差,也會(huì)引起上述現(xiàn)象。軸瓦載荷過(guò)高引起下瓦過(guò)載,在鎢金上留下痕跡的最大特征是鎢金變黑,有明顯碾壓,但無(wú)劃痕和起皮;如果瓦溫高即形成起皮,鎢金發(fā)白,明顯可以看出鎢金軟化而留下殘痕。據(jù)沙角A電廠4號(hào)、5號(hào)機(jī)組4號(hào)瓦的多次翻瓦檢查,顯然是屬于過(guò)載留下的磨痕,有時(shí)也有起皮,這就是運(yùn)行中鎢金溫度超過(guò)105℃后,鎢金軟化留下的痕跡。2.2刮瓦不是精車的形線很多電廠都有傳統(tǒng)的刮瓦工藝和經(jīng)驗(yàn),但這些工藝和經(jīng)驗(yàn)長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有從潤(rùn)滑理論系統(tǒng)來(lái)總結(jié)和提高,有些做法在目前看來(lái)是錯(cuò)誤的,但仍然在沿用,比如人為修刮接觸角,修刮油囊的做法。筆者認(rèn)為最好的做法是精車后不要進(jìn)行刮瓦,軸瓦檢修中也盡量不要刮瓦,如果非要刮瓦不可,采用的惟一標(biāo)準(zhǔn)是刮瓦接近精車的形線。判斷方法是軸頸放入下瓦,盤動(dòng)轉(zhuǎn)子2～3圈后,翻出下瓦,下瓦鎢金留下磨痕應(yīng)軸向均勻,下瓦中心附近接觸較重,中心線兩側(cè)距左右中分面越遠(yuǎn),接觸點(diǎn)漸輕。接觸點(diǎn)夾角不超過(guò)50°,在運(yùn)行中可以較好地形成油楔,明顯降低鎢金溫度,我們把這種做法實(shí)施在4號(hào)、5號(hào)機(jī)組上,取得了良好的降溫效果,但是,當(dāng)軸瓦載荷過(guò)高時(shí),該措施效果不明顯,它的作用只能消除原刮瓦工藝不佳引起的瓦溫過(guò)高。所謂刮瓦工藝不佳是指軸頸與軸瓦接觸分界線處形成了臺(tái)階,阻礙潤(rùn)滑油進(jìn)入下軸瓦,引起磨擦而造成發(fā)熱量增大,而且下瓦由于油量減少,熱量不能充分帶走,瓦溫必然升高,甚至燒瓦(造成這個(gè)原因是長(zhǎng)期以來(lái),刮瓦工藝沒(méi)有明確的方法和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn))。2.3過(guò)高引起瓦溫過(guò)高由于球面緊力過(guò)大和支承下瓦底座軸向剛度不對(duì)稱等原因,運(yùn)行中軸頸與軸瓦軸向單邊承力,使軸瓦局部載荷過(guò)高,從而引起瓦溫過(guò)高,這種現(xiàn)象只要翻出下瓦,觀察接觸痕跡即可查明。綜上所述,結(jié)合4號(hào)、5號(hào)機(jī)組4號(hào)瓦的實(shí)際狀況,可以得出:引起4號(hào)瓦溫度過(guò)高的主要原因是4號(hào)瓦載荷過(guò)高所致。34由于號(hào)瓦負(fù)荷過(guò)高，處理方法和方法根據(jù)多年的檢修經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)的計(jì)算分析,初步查明引進(jìn)型300MW機(jī)組4號(hào)瓦載荷過(guò)高的原因。3.1軸瓦比壓對(duì)溫度過(guò)高的影響由于下瓦在軸向長(zhǎng)度內(nèi)開(kāi)有寬度為33mm的油槽,使下瓦形成長(zhǎng)度為260mm的主瓦和長(zhǎng)度為78mm的前后兩個(gè)副瓦,見(jiàn)圖2所示。假如主副瓦能承擔(dān)同樣載荷,其比壓為1.59MPa,但實(shí)際上,因副瓦長(zhǎng)度太窄,不能有效建立油膜壓力,其承載能力很低,載荷由主瓦承擔(dān),由此,其比壓高達(dá)2.59MPa。軸瓦在如此高的比壓中運(yùn)行,瓦溫高則是必然的,因此增加承壓面積,減小比壓是降低4號(hào)瓦溫度過(guò)高的有效措施。最近兩年,上海汽輪機(jī)廠為引進(jìn)型300MW機(jī)組4號(hào)瓦重新設(shè)計(jì)了新瓦,在軸瓦總長(zhǎng)不變的情況下,增加主瓦軸向長(zhǎng)度(增加了82mm),取消前后方向的78mm的2個(gè)副瓦,在5號(hào)機(jī)組上使用的新瓦表明,冷態(tài)找正,當(dāng)運(yùn)行中的入口油溫為40℃時(shí),瓦溫從原來(lái)的105℃降為81℃。3.2運(yùn)行狀態(tài)下的冷態(tài)預(yù)留偏差值原先,不論小機(jī)組還是大機(jī)組,冷態(tài)下聯(lián)軸器找正均為零對(duì)零,自20世紀(jì)80年代中期以來(lái),國(guó)內(nèi)陸續(xù)進(jìn)口了大機(jī)組,這些機(jī)組冷態(tài)下找正,均要求預(yù)留偏差,為此,國(guó)產(chǎn)大機(jī)組制造廠開(kāi)始提出冷態(tài)下找正需預(yù)留偏差的要求,而這些預(yù)留偏差值的主要依據(jù)是通過(guò)計(jì)算和參考一些進(jìn)口機(jī)組的預(yù)留偏差值。引進(jìn)型300MW機(jī)組的制造廠家提供的冷態(tài)預(yù)留偏差是4號(hào)瓦比5號(hào)瓦高0.15mm,下張口0.10mm,這主要考慮真空對(duì)座落在排汽缸4號(hào)瓦的下沉位上。由于運(yùn)行中5號(hào)瓦溫度不高,翻瓦檢查發(fā)現(xiàn),5號(hào)瓦磨痕不嚴(yán)重,這說(shuō)明5號(hào)瓦載荷不嚴(yán)重。目前,也有方法測(cè)量運(yùn)行機(jī)組的軸承座標(biāo)高值,但其測(cè)量的可靠性、正確性尚需進(jìn)一步確認(rèn)。因此,判斷機(jī)組制造廠家提供的冷態(tài)預(yù)留偏差是否合理,只能依據(jù)運(yùn)行狀態(tài)下的瓦溫、鎢金接觸狀態(tài)來(lái)進(jìn)行。根據(jù)沙角A電廠4號(hào)、5號(hào)機(jī)組的多年運(yùn)行和實(shí)踐,在原有4號(hào)瓦結(jié)構(gòu)狀態(tài)下,制造廠的預(yù)留偏差是4號(hào)瓦比5號(hào)瓦高0.15mm,這勢(shì)必會(huì)使運(yùn)行中的4號(hào)瓦載荷過(guò)大,引起瓦溫過(guò)高。這幾年,不斷對(duì)4號(hào)、5號(hào)機(jī)組進(jìn)行試驗(yàn)和調(diào)整4號(hào)、5號(hào)瓦之間的預(yù)留偏差得到:冷態(tài)下,5號(hào)瓦的預(yù)留偏差較4號(hào)瓦高0.10～0.15mm,可使4號(hào)瓦溫度控制在85℃左右。3.3軸瓦的旋轉(zhuǎn)傳統(tǒng)的概念認(rèn)為,軸瓦與瓦套之間要有較大的緊力為佳,實(shí)際上,球面軸瓦在運(yùn)行中存在一定的間隙(0.02～0.05mm),才能自由活動(dòng),軸瓦可適應(yīng)因轉(zhuǎn)子撓曲造成軸頸傾斜的要求,避免軸頸與軸瓦在軸向單邊接觸引起軸瓦局部比壓過(guò)高的問(wèn)題。檢查軸頸與軸瓦軸向長(zhǎng)度接觸是否均勻,除了翻瓦檢查鎢金接觸狀態(tài)外,還可以使用下瓦四角安裝百分表,當(dāng)轉(zhuǎn)子吊起和落下時(shí),百分表指示值是否復(fù)原,即可判斷軸瓦是否歪斜。4號(hào)瓦比壓過(guò)高a)造成引進(jìn)型300MW機(jī)組4號(hào)瓦溫度過(guò)高的主要原因是軸瓦比壓過(guò)高,次要原因是刮瓦工藝不佳和軸向接觸不均;b)4號(hào)瓦比壓過(guò)高的主要原因是軸瓦