汽輪機(jī)#2軸承溫度高的原因及處理

閆春泉

摘 要：某型330MW汽輪機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)#2軸承溫度高的情況，本文通過(guò)軸承溫度升高的現(xiàn)象分析，指出了#2軸承溫度升高的影響因素，制定出了調(diào)整軸承載荷分配、加強(qiáng)#2軸承箱及基礎(chǔ)保溫隔熱、提高#2軸承換熱等措施，使#2軸承溫度明顯降低。確保了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；軸承；溫度；載荷

中圖分類號(hào)：TK26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、概述

山東魏橋鋁電有限公司胡集電廠#1- #4汽輪機(jī)為南京汽輪電機(jī)（集團(tuán)）有限公司生產(chǎn)的C330/N350-17.75/0.981/540/540亞臨界中間再熱兩缸兩排汽抽汽凝汽式汽輪機(jī)，其中#1和#2軸承為可傾瓦軸承，#3和#4為橢圓軸承。該型汽輪機(jī)#2軸承運(yùn)行中溫度普遍偏高，平均溫度81℃，尤其#4機(jī)組大修后發(fā)生#2軸承溫度持續(xù)升高的故障，最高達(dá)到92℃，嚴(yán)重影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

二、#2軸承結(jié)構(gòu)及工作原理

#2軸承由五塊弧形瓦塊組成，上半軸承為3塊可傾瓦，下半軸承為二塊可傾瓦，瓦塊在支點(diǎn)上可以自由傾斜，瓦塊在工作時(shí)可自由擺動(dòng)，在軸頸四周形成多油楔。軸承的潤(rùn)滑油由軸承底部的來(lái)油口進(jìn)入軸承外殼環(huán)形通道。潤(rùn)滑油再?gòu)沫h(huán)形通道經(jīng)5個(gè)油孔進(jìn)入軸承瓦塊，潤(rùn)滑油沿軸頸分布，并從軸頸兩端排出，完成冷卻潤(rùn)滑作用。

三、#2軸承溫度升高的現(xiàn)象

在機(jī)組啟動(dòng)升速過(guò)程中，#2軸承溫度升高緩慢，定速后#2軸承溫度達(dá)到78℃，機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行后，#2軸承溫達(dá)到85℃左右，回油溫度56℃，隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間增長(zhǎng)，#2軸承溫度逐漸升高，平均每天增加1℃左右，最高達(dá)到92℃且有繼續(xù)升高的趨勢(shì)，#2軸承回油溫度達(dá)到65℃，較其他軸承回油平均溫度54℃偏高。查看機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，軸承進(jìn)油壓力和溫度正常，其他軸承溫度均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，只有#2軸承瓦溫及回油溫度偏高，現(xiàn)場(chǎng)檢查中發(fā)現(xiàn)，中壓后軸封管道與#2軸承箱基礎(chǔ)貼緊，保溫層厚度薄，基礎(chǔ)表面溫度檢測(cè)，最高達(dá)到170℃。

四、#2軸承溫度高的原因分析

1.可排除的影響因素

（1）軸承在安裝過(guò)程中，均進(jìn)行了滲透、超聲等相關(guān)檢查，結(jié)果符合安裝要求，排除軸瓦本身存在的烏金脫胎、損傷等缺陷的影響因素。（2）軸系找中心及軸承安裝經(jīng)過(guò)多道測(cè)量和驗(yàn)收，均符合安裝要求，可排除此因素影響。（3）其他軸承溫度均正常，只有#2軸承溫度升高，因此排除油溫、油壓、油質(zhì)等影響。（4）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)排除測(cè)溫元件誤差影響。

2.可造成#2軸承溫度高的原因

（1）中壓后軸封漏汽的影響：本型汽輪機(jī)采用高中壓合缸結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度縮短，2#軸承距離中壓后軸封很近，運(yùn)行中受中壓后軸封的漏汽量和熱輻射影響較大。（2）軸承載荷分配不均。雖然對(duì)輪找中心時(shí)中壓對(duì)輪中心已經(jīng)低于低壓對(duì)輪中心0.30mm，即預(yù)留了設(shè)計(jì)值的上限高差，但是機(jī)組投運(yùn)后#2軸承溫度仍然偏高，說(shuō)明#2軸承實(shí)際載荷過(guò)重，油膜容易破裂而產(chǎn)生軸瓦和軸頸局部干磨擦，使軸承溫度升高。（3）汽缸熱量輻射影響：2#瓦軸承箱距離中壓缸很近，中壓缸后部的保溫施工，受空間和位置限制，保溫質(zhì)量不好，造成#2軸承箱和軸承被汽缸熱量輻射，使#2軸承溫升高。（4）中壓后汽封供汽管道設(shè)計(jì)和安裝不合理，其垂直管段與#2軸承箱基礎(chǔ)之間距離很小，管道保溫層與基礎(chǔ)貼緊，保溫層厚度不足，保溫效果差，局部塞入的保溫材料影響空氣流通散熱，機(jī)組運(yùn)行中，#2軸承箱基礎(chǔ)側(cè)壁溫度達(dá)170℃，致使基礎(chǔ)受熱膨脹，#2軸承箱緩慢上抬，增加了#2軸承的載荷，造成#2軸承溫度持續(xù)升高。（5）潤(rùn)滑油量影響：軸承潤(rùn)滑油具有潤(rùn)滑和冷卻的功能，如果軸承進(jìn)油通道狹窄，就會(huì)發(fā)生進(jìn)油量不足或排油不暢的情況，導(dǎo)致軸承溫度升高。

五、處理措施及效果

通過(guò)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，結(jié)合機(jī)組特點(diǎn)，解決#2軸承溫度升高的措施如下：

1.提高#2軸承箱及基礎(chǔ)的隔熱保溫措施

檢查中壓缸后部、中壓后軸封及中壓軸封供汽管道等原有保溫層，對(duì)存在缺損、縫隙大及偏薄的保溫層重新進(jìn)行規(guī)范的保溫，在中壓后軸封供汽管道與中軸承箱基礎(chǔ)之間插入15mm厚復(fù)合隔熱板并固定牢靠，汽缸及軸封的保溫層與#2軸承箱之間留有30mm左右間隙，便于空氣流通將熱量及時(shí)帶走，建立有效的隔熱保溫措施。

2.提高#2軸承換熱效果

擴(kuò)大#2軸承進(jìn)油節(jié)流孔直徑2mm，修刮#2軸承瓦塊烏金的進(jìn)、出油斜邊，減小潤(rùn)滑油流通阻力，從而增加了#2軸承潤(rùn)滑油冷卻流量，提高了#2軸承換熱效果。

3.適當(dāng)調(diào)整#2軸承標(biāo)高，重新對(duì)軸承進(jìn)行載荷分配

針對(duì)#2軸承溫度高的問(wèn)題，綜合考慮轉(zhuǎn)子揚(yáng)度、汽封間隙、油擋間隙及檢修工程量等因素，決定重新進(jìn)行軸承載荷分配，降低2#軸承瓦枕墊鐵0.05mm～0.08mm，由此減輕了#2軸承的載荷。

4.研磨#2軸承墊鐵，確保墊鐵接觸符合軸承檢修工藝要求

#2軸承載荷分配調(diào)整墊鐵時(shí)，必須保證墊鐵與軸承座洼窩的接觸點(diǎn)達(dá)到墊鐵總面積的75%以上，且接觸點(diǎn)分布均勻，對(duì)于有來(lái)油孔的墊鐵，油孔周圍接觸點(diǎn)必須嚴(yán)密，避免潤(rùn)滑油外泄。復(fù)查軸與軸瓦各部間隙和軸承緊力，符合相關(guān)規(guī)范要求。

經(jīng)過(guò)上述處理，機(jī)組投運(yùn)滿負(fù)荷后，#2軸承溫度穩(wěn)定在76℃左右，#3軸承溫度與修前相比略有增加，但是仍然符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)其他軸承各項(xiàng)參數(shù)也都正常。通過(guò)軸承修前修后參數(shù)的對(duì)比，說(shuō)明了調(diào)整軸承載荷是處理軸承溫度的重要手段。

結(jié)論

軸承是汽輪機(jī)的重要部件，其工作狀態(tài)的好壞直接影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，本文通過(guò)#2軸承溫度升高的案例分析，找到了#2軸承瓦溫升高的原因，實(shí)施了加強(qiáng)中軸承箱及基礎(chǔ)的保溫隔熱措施、重新調(diào)整軸系載荷分配、加強(qiáng)軸承換熱等措施，成功解決了汽輪機(jī)#2軸承溫度升高的問(wèn)題，對(duì)同類型機(jī)組解決軸承溫度高的問(wèn)題具有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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