汽輪機 推力軸承 磨損 溫度

本文格式為Word版，下載可任意編輯——汽輪機推力軸承磨損溫度簡介：XX長山熱電廠(131109)薛曉峰宋立濱石明星針對綏中發(fā)電有限責(zé)任公司2號汽輪機推力軸承瓦溫超標(biāo)、推力瓦瓦塊磨損嚴重的缺陷，在介紹推力瓦結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，對推力瓦塊溫度超標(biāo)原

因進行了安裝方...

XX長山熱電廠(131109)薛曉峰宋立濱石明星

針對綏中發(fā)電有限責(zé)任公司2號汽輪機推力軸承瓦溫超標(biāo)、推力瓦瓦塊磨損嚴重的缺陷，在介紹推力瓦結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，對推力瓦塊溫度超標(biāo)原因進行了安裝方面的分析，并進行相應(yīng)的

處理，收到了良好的效果，為同類型問題的處理提供了參考。

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(biāo)，會加速推力瓦塊的磨損，嚴重的將導(dǎo)致推力瓦塊燒毀，造成汽輪機的重大損壞事故。

1設(shè)備概況

綏中發(fā)電有限責(zé)任公司2號汽輪機為俄羅斯列寧格勒金屬工廠制造的К-800-240-5型單軸、超臨界、一次中間再熱、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(gòu)

К-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(gòu)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(gòu)形式，推力瓦瓦塊分別布置在支撐軸承的兩側(cè)，結(jié)構(gòu)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)與球面瓦的協(xié)同面4.推力瓦塊供油孔

5.球面瓦6.球面瓦與瓦枕協(xié)同面7.瓦枕8.推力間隙調(diào)整墊

圖1κ-800-240-5型汽輪機推力軸承結(jié)構(gòu)

1.2推力軸承存在的問題

綏中發(fā)電發(fā)電有限責(zé)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(biāo)。在500、700、800MW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(biāo)原因分析

2.1機組軸向推力增大

綏中發(fā)電有限責(zé)任公司2號汽輪機由1個高壓缸、1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(gòu)外，其他汽缸均采用中間進汽兩側(cè)分流結(jié)構(gòu)。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)高壓其次級圍帶有4處斷裂，16個動葉鉚釘頭全部磨損，與速度級協(xié)同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(biāo)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(gòu)形式可以縮短高壓轉(zhuǎn)子長度和承受較大軸向推力，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(dǎo)致推力軸承溫度超標(biāo)的原因。

a.推力瓦塊安裝環(huán)平行度超標(biāo)平行度標(biāo)準為0.02mm，實際測量為0.08mm，嚴重超標(biāo)導(dǎo)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協(xié)同不良推力軸承結(jié)合面用4個定位銷來實現(xiàn)上下半的自定位，《800MW汽輪機檢修工藝規(guī)程》要求定位銷與協(xié)同銷孔過盈0.01～0.03mm，實際測量發(fā)現(xiàn)各銷均與銷孔協(xié)同過松，無法起到定位作用，使推力軸承上、下瓦在正常工作時相互錯位，導(dǎo)致工作

瓦塊與推力盤的接觸不良。

c.推力軸承兩側(cè)油檔間隙超標(biāo)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《800MW汽輪機檢修工藝規(guī)程》要求，兩側(cè)間隙0.5～0.8mm，上側(cè)間隙為0.5～1.2mm，下側(cè)間隙為0.2～0.4mm。目前工作瓦塊側(cè)油檔間隙左1.4mm、右1.2mm、上2.1mm、下0.7mm。

油檔間隙超標(biāo)，減少了瓦塊工作時的正常潤滑油量，導(dǎo)致瓦塊溫度增高。

d.推力軸承緊力不當(dāng)、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0.25mm，球面緊力為0.02mm，廠家圖紙要求瓦蓋緊力為0.20～0.25mm，球面緊力為0～0.03mm，出廠記錄球面緊力為0.02mm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)理能力降低，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(biāo)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?fù)邏K的厚度差大于0.02mm，從而引起接觸不良，使個別瓦塊承受較大負荷，導(dǎo)致溫度升高。

2.3推力軸承供油量不足

假使推力軸承的供油量不足將會導(dǎo)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Ф55，而從小油箱向推力軸承供油的節(jié)流孔板孔徑為Φ48。通過計算說明，應(yīng)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3.5～4.0mm，實際測量最小為2.98mm，最大為3.68mm。這些缺陷導(dǎo)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0.02mm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0.65mm、右0.6mm、上1.0mm、下0.3mm；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?fù)邏K的厚度差小于0.02mm；

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(biāo)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)油壓不變狀況下，將小油箱供油節(jié)流孔直徑由Ф55改為Ф57.4，將二瓦供油節(jié)流孔直徑Ф48改為Ф51，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4.0mm。原推力瓦塊只有1個2mm的進油間隙，為了增加瓦塊的進油量，在推力瓦塊進油側(cè)開大進油楔。進油楔尺寸，頂部留有10mm，寬度為10mm，邊

緣深度為0.2mm，而后逐漸變淺的楔型。

4檢修后效果

2023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(yù)期的效果，機組在500、700、800MW

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(dǎo)致推力軸承瓦塊溫度超標(biāo)的主要