某汽輪機惰走過程中軸瓦溫度高的分析及處理

某汽輪機惰走過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在停機惰走過程中，1#軸瓦溫度突然升高的異常現(xiàn)象，經(jīng)分析為低轉(zhuǎn)速油膜形成不穩(wěn)定所致，并通過修刮可傾瓦的進出油楔、調(diào)整軸瓦油隙，調(diào)整頂軸油泵啟停定值等手段，使該軸瓦溫度恢復正常，確保了機組的平安運行。關鍵詞：汽輪機

軸瓦

油膜不穩(wěn)定

分析處理0

引言

某廠建有2套180MW的蒸汽-燃氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組，其中汽輪發(fā)電機組為哈爾濱汽輪機廠有限責任公司生產(chǎn)的型號為：N60-5.6/0.56/527/255型汽輪機和山東濟南發(fā)電設備廠生產(chǎn)的型號為：WX18Z-054LLT型同步發(fā)電機組成。

汽輪機為雙壓、單軸、單缸、沖動凝汽式汽輪機，汽缸前部〔第1級至第6級〕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、三級隔板套、前汽封和后汽封等部套輪機的，通流局部由18級壓力級組成。汽轉(zhuǎn)子為二支點支承，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級壓力級葉片。汽輪機的運行方式為早起晚停的調(diào)峰運行方式。

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

軸瓦溫度升高的現(xiàn)象及分析

該汽輪機組正常停機惰走中，交流滑油泵及頂軸油泵啟動的邏輯定值為：當汽輪機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于2950r/min時，交流滑油泵自動啟；當汽輪機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于600r/min時，頂軸油泵自動啟。某日，機組正常停機惰走過程中，21:50:46汽輪機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降至748r/min時，1#軸承金屬溫度從57.65℃開始上升；21:52:06汽輪機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降至645r/min時，1#軸承金屬溫度上升至最大值107.4℃，超過停機報警值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。頂軸油泵沒有到達自啟的邏輯轉(zhuǎn)速定值，未啟動。查看歷史曲線，整個惰走期間，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)，無異常變化。1#軸承金屬溫度隨汽輪機轉(zhuǎn)速下降而變化的曲線如圖一所示。

該汽輪機軸承采用以油膜潤滑理論為根底供油，由供油系統(tǒng)連續(xù)不斷的向軸承內(nèi)供應壓力、溫度符合要求的潤滑油。轉(zhuǎn)子的軸頸支撐在澆有一層質(zhì)軟、熔點低的巴氏合金上，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、軸系的穩(wěn)定性等來衡量。

對于影響軸瓦溫度因素的研究，國內(nèi)外專家學者已有詳細論述，其主要因素有：〔1〕軸瓦自身問題；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?！?〕軸瓦裝配問題；如軸瓦油隙不合格、軸瓦載荷分配不均、軸承緊力過大、軸承安裝偏斜、軸承與軸頸楊度不一致〔不同心〕等?！?〕軸承潤滑油溫度、油量問題；如油溫度過高或過低、潤滑油黏度不合格、油流量過大或過小、潤滑油段油、回油不暢、油質(zhì)不良或油質(zhì)惡化、潤滑油油壓力過低、油流中或軸承內(nèi)存在氣體或雜物等?！?〕缸熱量輻射影響?！?〕溫度測量系統(tǒng)故障。根據(jù)機組惰走過程中1#軸承金屬穩(wěn)定突升的現(xiàn)象及惰走過程中各項參數(shù)的綜合分析，可以排除缸熱量輻射影響和溫度測量系統(tǒng)故障兩個因素。整個惰走過程，滑油母管壓力、滑油溫度及回油溫度均正常，事后對滑油進行取樣化驗，滑油水分、顆粒的均達標，也可以排除軸承潤滑油溫度、油量、油質(zhì)的影響因素。2

翻瓦檢查

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

綜合1#瓦各項數(shù)據(jù)及翻瓦情況分析，造成1#軸瓦停機惰走過程中瓦溫突升的原因是軸瓦間隙過小，軸瓦進油量缺乏，使#1軸承在低轉(zhuǎn)速時油膜不穩(wěn)定，短時的油膜破壞造成下瓦研磨碾壓；瓦溫測點處蜂窩狀損傷，是由于下瓦受到碾壓，瓦面向測點一側(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1#軸瓦接觸面及兩側(cè)油囊進行修刮，加大進油量，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〕并對軸瓦進行著色檢查無異常后回裝。1#瓦翻瓦處理后各數(shù)據(jù)見表一。

〔3〕將機組啟停時頂軸油系統(tǒng)投運邏輯定值調(diào)整至800r/min.使機組在啟停機過程較低轉(zhuǎn)速時，保證軸瓦有充足的潤滑、冷卻油量。

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

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結(jié)語

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

[1]N60-5.6/0.56/527/255型汽輪機產(chǎn)品使用說明書.哈爾濱汽輪機廠有限責任公司.