300MW汽輪機軸瓦溫度偏高的分析與處理

（廣東粵電云河發(fā)電有限公司，廣東 云浮527328）

300MW汽輪機軸瓦溫度偏高的分析與處理

張 維

（廣東粵電云河發(fā)電有限公司，廣東 云浮527328）

云河電廠6號機組為300MW循環(huán)流化床機組，針對其5、6號軸瓦溫度偏高且有逐步上升趨勢這一問題，分析發(fā)現(xiàn)主要由軸瓦載荷分配不均和軸瓦底部積有煤粉引起，并通過具體技術(shù)措施成功消除5、6號軸瓦溫度偏高這一重大缺陷，確保機組安全穩(wěn)定運行。

載荷分配；聯(lián)軸器中心；潤滑油量

1 設(shè)備現(xiàn)狀

我廠5、6號機組汽輪機為上海汽輪機有限公司生產(chǎn)的N300-16.7/538/538型亞臨界、一次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、凝汽式汽輪發(fā)電機組。6號機于2010年8月投產(chǎn)運營，該機組設(shè)有7個徑向支持軸瓦和一個推力瓦，1、2、7號軸瓦采用可傾瓦式，3號軸瓦上部為圓柱形下部為兩半可傾瓦，4號軸承為圓柱形軸承，5、6號軸瓦為橢圓瓦，推力軸瓦為自位式可傾瓦軸承。2011年12月份開始，6號機5、6號軸瓦溫度開始偏高且呈現(xiàn)逐步上升趨勢，至2013年9月停機B修前最高均達到95℃左右（5、6號軸瓦溫度報警值是98℃，停機值是107℃），直接影響到機組運行的安全。

2 5、6號軸瓦溫度偏高原因分析

本機組5、6號軸瓦分別位于發(fā)電機兩端，且采用端蓋軸承設(shè)計，距離高中壓缸和低壓缸較遠，不會受到汽缸熱量的直接輻射，因此排除熱量輻射影響。軸瓦溫度測量方面屬熱工范圍，且經(jīng)多次檢測均未發(fā)現(xiàn)異常，本文將不考慮此方面因素。

圖1 6號機組4、5、6號軸瓦溫度變化曲線

2.1 影響軸瓦溫度偏高的主要因素

其主要因素有以下幾個方面：（1）潤滑油油溫偏高、油質(zhì)不合格；（2）軸瓦安裝有問題；（3）軸瓦振動異常；（4）軸瓦油隙不合格；（5）軸瓦烏金工作面有脫胎、損傷現(xiàn)象、或與軸頸接觸不良；（6）潤滑油量影響；（7）軸瓦載荷分配不均。

2.2 原因排查

（1）潤滑油油溫偏高、油質(zhì)不合格

表1 低發(fā)聯(lián)軸器檢修前后中心數(shù)據(jù)

查看歷史曲線以及化學專業(yè)油質(zhì)化驗記錄，潤滑油進油溫度始終在420℃左右（運行正常油溫為38—490℃），酸值、水分、顆粒度等數(shù)值正常，且各項數(shù)據(jù)與5號機組相近。5號機各軸瓦和6號機其它軸瓦均未發(fā)生溫度偏高現(xiàn)象，原因（1）排除。

（2）軸瓦安裝有問題

通過對6號機組基建安裝數(shù)據(jù)的仔細檢查，軸瓦頂隙、側(cè)隙、緊力、球面接觸等數(shù)據(jù)未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，且本機組于2010年8月投產(chǎn)，2011年12月才開始出現(xiàn)軸瓦溫度偏高現(xiàn)象，原因（2）排除。

（3）軸瓦振動異常

軸瓦振動過大，會破壞油膜穩(wěn)定性，甚至出現(xiàn)碰磨現(xiàn)象，引發(fā)軸瓦溫度上升。查詢運行DCS曲線，結(jié)果顯示5、6軸瓦振動均在0.03mm以內(nèi)（標準≤0.05mm），原因（3）排除。

（4）軸瓦油隙不合格

軸瓦與軸頂部間隙過小，油膜容易受到破壞，導致軸頸與軸瓦烏金表面干摩擦，造成軸瓦溫度升高。利用6號機組2012年3月小修機會，對5、6號軸瓦進行解體檢查。其軸瓦頂、側(cè)隙數(shù)值均在標準要求范圍內(nèi)，原因（4）排除。

（5）軸瓦烏金工作面有脫胎、損傷現(xiàn)象，或與軸頸接觸不良

圖2 中修前后5、6號軸瓦溫度變化曲線

6號機2012年3月小修期間，雖然發(fā)現(xiàn)5、6號軸瓦底部均附著少量煤粉，但清理完煤粉后，通過外觀檢查、煤油浸泡、著色檢查等方法，均未發(fā)現(xiàn)有脫胎、損傷現(xiàn)象。軸頸涂紅丹檢查與軸瓦烏金工作面接觸時，也未發(fā)現(xiàn)接觸不良等異常狀況。排除煤粉摩擦造成下瓦烏金磨損，接觸角過大等原因，原因（5）排除。

（6）潤滑油量影響

軸承潤滑油有潤滑和冷卻功能，如果軸瓦進油量不足或排油不暢，使得運行中產(chǎn)生的熱量無法及時帶走，就會導致軸瓦溫度偏高。2012年3月小修期間，發(fā)現(xiàn)5、6號軸瓦底部均附著少量煤粉，對下瓦進油量造成一定影響，導致烏金溫度高。因此原因（6）是5、6號軸瓦溫度偏高的重要原因。

（7）軸瓦載荷分配不均

2011年12月以來，在5、6號軸瓦溫度逐步上的同時，4號軸瓦溫度一直緩慢下降，表明其載荷在降低?？赡苁桥牌紫鲁恋纫蛩?，造成4、5、6號軸瓦載荷的轉(zhuǎn)移，引發(fā)軸瓦載荷分配不均。2013年9月B修時發(fā)現(xiàn)低發(fā)聯(lián)軸器下張口0.28mm，低壓轉(zhuǎn)子低0.02mm，嚴重超出標準下張口0.157mm、發(fā)電機轉(zhuǎn)子低0.06mm的要求，且與機組基建安裝數(shù)據(jù)相差較大，進一步證明軸瓦載荷分配發(fā)生變化。因此原因（6）是5、6號軸瓦溫度偏高的重要原因。

3 .解決方案

3.1 清理軸瓦底部煤粉，確保潤滑油量

6號機2012年3月小修期間發(fā)現(xiàn)5、6號軸瓦底部均附著少量煤粉后，立即采取以下措施。

（1）用煤油對軸瓦進行清洗，并用刮刀對下瓦烏金工作面進行挑花和修整；

（2）對潤滑油系統(tǒng)進行油循環(huán)，沖出油系統(tǒng)管道殘留煤粉，對潤滑油進行過濾，確保油質(zhì)合格；

（3）封閉汽機房靠近煤場側(cè)的全部窗戶，密封主油箱人孔蓋，并在人孔蓋上加裝帶有防塵功能的空氣呼吸器，以防止空氣中煤粉被吸入主油箱進入潤滑油系統(tǒng)。

小修結(jié)束后5、6號軸瓦溫度下降明顯，分別由92.9℃降至81.1℃和88.1℃降至78.5℃。但隨機組運行時間增加，5、6號軸瓦溫度再次逐步升高，如圖1所示。

由以上數(shù)據(jù)可以看出，軸瓦底部積有煤粉影響軸瓦潤滑油量，是引發(fā)5、6號軸瓦溫度偏高的一個因素，但并非最主要因素。

3.2 低發(fā)聯(lián)軸器中心找正，軸瓦載荷調(diào)整

2013年9月中修期間發(fā)現(xiàn)6號機低發(fā)聯(lián)軸器中心偏差較大，出現(xiàn)軸瓦載荷分配不均現(xiàn)象，于是決定通過調(diào)整聯(lián)軸器中心重新分配軸瓦載荷。

常用方法為通過調(diào)整5、6號軸瓦墊鐵達到低發(fā)聯(lián)軸器中心找正、軸瓦載荷重新分配目的。但由于調(diào)整軸瓦墊鐵時，發(fā)電機轉(zhuǎn)子與密封瓦之間的間隙會發(fā)生改變，需對密封瓦進行重新調(diào)整，耗費時間較長。因此決定通過調(diào)整發(fā)電機底座階梯墊片來調(diào)整低發(fā)聯(lián)軸器中心，以重新分配軸瓦載荷。修前、修后中心值對比如表一所示：（標準：下張口0.157mm、發(fā)電機轉(zhuǎn)子低0.06mm、左右張口0.03mm、左右圓周0.03mm）如表1所示。

中修后5、6號軸瓦溫度均由95℃左右大幅下降至80℃左右，且未出現(xiàn)明顯上升趨勢，如圖2所示.

4 結(jié)論

通過以上分析，我們得出6號機組5、6號軸瓦溫度偏高的主要原因是軸瓦載荷分配不均，次要原因為軸瓦底部積有煤粉。通過低發(fā)聯(lián)軸器中心找正、清理軸瓦底部煤粉、改進潤滑油系統(tǒng)等措施，合理分配軸瓦載荷，有效確保潤滑油量，成功解決5、6號軸瓦溫度偏高且有逐步上升趨勢的問題，為機組安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行提供了堅實保障。

[1]闞洪，胡玉劍．390MW燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組軸瓦溫度異常處理[J]．廣東電力，V01．21 NO．10O ct．2008．

[2]康德．汽輪機設(shè)備安裝工藝學[M]．北京：水利電力出版社，1982．

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