汽輪機(jī)啟動(dòng)推力瓦溫度突升與前箱雜音分析與處理

王傳軍

汽輪機(jī)啟動(dòng)推力瓦溫度突升與前箱雜音分析與處理

王傳軍

（天津藍(lán)巢電力檢修有限公司，天津 300380）

針對(duì)某機(jī)組出現(xiàn)的異常跳機(jī)，推力瓦溫度突升與前箱雜音等復(fù)雜問(wèn)題，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)聽(tīng)檢與分析主控參數(shù)等方法，全面綜合分析了故障的原因，解決了問(wèn)題，并總結(jié)了相應(yīng)的預(yù)防措施。為快速判斷機(jī)組問(wèn)題積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，為類似問(wèn)題的解決提供了寶貴借鑒。

汽輪發(fā)電機(jī)；推力瓦；溫度突升；前箱異音

某機(jī)組50 MW雙抽凝汽式汽輪機(jī)為高壓、單缸、單軸、雙抽汽、沖動(dòng)冷凝式汽輪機(jī)，與鍋爐、發(fā)電機(jī)及其附屬設(shè)備組成一個(gè)成套供熱發(fā)電設(shè)備，用于聯(lián)片供熱或煉油、化工、輕紡、造紙等行業(yè)的大中型企業(yè)中自備熱電站，以提供電力和提高供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

針對(duì)該機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的推力瓦溫度突升和前箱雜音問(wèn)題，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)聽(tīng)檢與分析主控參數(shù)等方法，診斷、清除了故障，總結(jié)了預(yù)防措施，為快速判斷機(jī)組問(wèn)題積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

1 機(jī)組概況

該機(jī)組從鍋爐來(lái)的高溫高壓新蒸汽經(jīng)由新蒸汽管道和電動(dòng)隔離閥至主汽門(mén)。

新蒸汽通過(guò)主汽門(mén)后，經(jīng)四根導(dǎo)汽管流向四個(gè)調(diào)節(jié)汽閥。蒸汽在調(diào)節(jié)汽閥的控制下流進(jìn)汽輪機(jī)內(nèi)各噴嘴膨脹作功[1-2]。其中部分蒸汽中途被抽出機(jī)外用做工業(yè)抽汽和回?zé)岢槠茫溆嗖糠掷^續(xù)膨脹作功，做工后排入冷凝器。機(jī)組有3道工業(yè)抽汽口和回?zé)岢槠?，?道抽汽為工業(yè)抽汽，第2道抽汽送入二號(hào)高壓加熱器，第3道抽汽為工業(yè)抽汽，其中一部分送入一號(hào)高壓加熱器，另一部分送入高壓除氧器。各回?zé)岢槠凸I(yè)抽汽的出口均有抽汽閥。抽汽閥均由抽汽閥控制氣管路系統(tǒng)控制。本機(jī)軸承有2個(gè)徑向橢圓軸承。推力軸承與汽輪機(jī)前軸承組成了徑向推力聯(lián)合軸承，它安裝在前軸承座內(nèi)。汽輪機(jī)后軸承為兩層圓柱面結(jié)構(gòu)的橢圓軸承，前軸承為具有球面結(jié)構(gòu)的橢圓軸承。汽輪機(jī)后軸承支承在后汽缸中。推力軸承采米切爾式，每個(gè)主推力瓦塊和徑向軸承的軸瓦均有測(cè)溫元件。

2 機(jī)組啟動(dòng)數(shù)據(jù)

機(jī)組定速3 000 r/min，一瓦軸振向66 μm，向54 μm，油溫74.6 ℃；二瓦軸振向28 μm，向11 μm，溫度50.9 ℃；三瓦向43 μm，向34 μm，溫度59.2 ℃；四瓦向27 μm，向32 μm，溫度55.4 ℃。啟動(dòng)過(guò)程振動(dòng)數(shù)據(jù)如表1所示，檢修前數(shù)據(jù)如表2所示。

3 故障情況

機(jī)組以3 000 r/min定速不到半小時(shí)突然跳機(jī)，主汽門(mén)動(dòng)作關(guān)閉。00：46推力瓦回油溫度由42 ℃升至150 ℃，跳機(jī)降至42 ℃。前箱里面有異音，到3 000 r/min時(shí)1瓦振動(dòng)慢慢爬升，04-30下午轉(zhuǎn)速?gòu)?00 r/min到800 r/min，隨著轉(zhuǎn)速的增加前箱里面敲擊聲越來(lái)越快，類似拖拉機(jī)敲缸的聲音。

表1 啟動(dòng)過(guò)程振動(dòng)數(shù)據(jù)

時(shí)間轉(zhuǎn)速/（r/min）上下溫差/℃漲差/mm軸向位移/mm軸振座振/μm 1瓦2瓦3瓦4瓦1瓦2瓦3瓦4瓦 00：153 000 x向66 μm；y向54 μm；溫度74.6 ℃x向28 μm；y向11 μm；溫度50.9 ℃x向43 μm；y向34 μm；溫度59.2 ℃x向33 μm；y向32 μm；溫度55.4 ℃ 23：592 700227/2762.2/2.1－0.37/－0.44x向59 μm；y向54 μmx向28 μm；y向11 μmx向34 μm；y向32 μmx向27 μm；y向24 μm 23：022 400127/1741.04－0.37/－0.42x向45 μm；y向55.9 μmx向21.5 μm；y向13.4 μmx向31.5 μm；y向35.3 μmx向27.8 μm；y向26.6 μm3.55.13.22.7 22：301 20098.4/117.81.3/1.2－0.40/－0.46x向35 μm；y向49 μmx向14 μm；y向17 μmx向29 μm；y向26 μmx向23 μm；y向21 μm33.73.62.4 22：02900 1.2/1.2－0.37/－0.43x向30.5 μm；y向42.7 μmx向20.4 μm；y向20 μmx向29.2 μm；y向28.1 μmx向16.7 μm；y向18.3 μm

表2 檢修前數(shù)據(jù)

負(fù)荷漲差/μm真空/kp排氣溫度/℃推力瓦溫度/℃軸振（x向、y向、溫度）座振/μm 41 MW－1.2－77.144.858.2x向104 μm；y向61.3 μm；溫度78.7 ℃x向61.5 μm；y向27.2 μm；溫度74.3 ℃x向65.2 μm；y向59.1 μm；溫度63.5 ℃x向32.2 μm；y向33.6 μm；溫度58.7 ℃8.50.76.53.8

4 故障原因分析

4.1 推力瓦溫度突然升高

推力瓦溫度突然由42 ℃升到150 ℃。當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)有熱工人員在查線，不小心碰到熱工測(cè)頭所致。如果是推力瓦溫度到達(dá)150 ℃，會(huì)造成里面鎢金融化，不可能瞬間溫度降到42 ℃。如果推力瓦溫度高造成鎢金融化，推力間隙變大，軸向定位置變大超過(guò)跳機(jī)值，而此值不變就證明推力瓦鎢金沒(méi)有問(wèn)題[3-4]。

4.2 前箱里面有敲擊聲

碰磨原因分析：①前箱里面與軸頸碰磨的主要有熱工測(cè)溫線、保安油油管道、退推力瓦內(nèi)油檔、1瓦、主油泵軸瓦、主油泵聯(lián)軸器連接不好、主油泵聯(lián)軸器松動(dòng)、聯(lián)軸器與齒間隙大前后竄動(dòng)（檢修時(shí)練好聯(lián)軸器前后竄動(dòng)量達(dá)到10 mm左右）、油管松動(dòng)、瓦頂部銷松動(dòng)、軸頸有碰磨。②如果是軸瓦碰磨，瓦溫應(yīng)該變高，現(xiàn)場(chǎng)瓦溫沒(méi)有變化。軸頸有磨痕（如果是軸頸碰磨，振動(dòng)幅值是逐漸增大，相位角變化不大或360°的變化，從振動(dòng)圖像上看相位角沒(méi)有變化，聲音也不像軸頸碰磨的聲音）[5]。③如果是熱工測(cè)溫線碰磨，應(yīng)該是連續(xù)的碰磨聲音，不應(yīng)該出現(xiàn)斷續(xù)的敲擊聲。④如果是對(duì)輪松動(dòng)，應(yīng)該出現(xiàn)振動(dòng)不穩(wěn)定，振動(dòng)波形變化較大，相位角變化。⑤如果是主油泵軸瓦摩擦，應(yīng)該出現(xiàn)前箱前部振動(dòng)隨著轉(zhuǎn)速的增加，振動(dòng)有明顯增加，聲音也不可能是斷續(xù)的敲擊聲。⑥如果是1瓦瓦蓋緊力不夠引起敲擊，振動(dòng)不可能是倍頻，應(yīng)該為半頻，軸頸中心也會(huì)上移，振動(dòng)會(huì)明顯增大?，F(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)增加不大，所以軸瓦碰磨可以排除。⑦如果是瓦頂部銷松動(dòng)，引起振動(dòng)。頂部銷與前箱蓋是直接接觸的，振動(dòng)在前箱上部可以感覺(jué)到。實(shí)際上在前箱上部沒(méi)有感到銷子碰裝前箱蓋的振感。⑧唯一不能排除的是，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，聯(lián)軸器前后竄動(dòng)與噴油管道碰磨，時(shí)而接觸時(shí)而碰磨，隨著轉(zhuǎn)速的增加節(jié)奏越來(lái)越快。

5 檢查結(jié)果

機(jī)組溫度降下來(lái)后，揭前箱重點(diǎn)檢查聯(lián)軸器部位。發(fā)現(xiàn)主油泵聯(lián)軸器松動(dòng)前后竄動(dòng)碰到噴油管，有碰撞的痕跡，引起振動(dòng)。前箱里面噴油腔室油管接頭與主油泵聯(lián)軸器距離較近，如圖1和圖2所示。圖2中管道為噴油銅管，噴油腔室與聯(lián)軸器距離太近，檢修時(shí)注意管道不要伸出接頭平面。

6 預(yù)防措施

針對(duì)上述問(wèn)題，總結(jié)了針對(duì)性的預(yù)防措施如下：熱工測(cè)點(diǎn)在轉(zhuǎn)機(jī)前要校對(duì)好，開(kāi)機(jī)后不要在對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，以免發(fā)生勿碰，引起跳機(jī)。前箱里面的保安油系統(tǒng)管道，裝完后要逐個(gè)檢查看看有沒(méi)有與轉(zhuǎn)子接觸的，轉(zhuǎn)子與管道的膨脹量是否夠，是否阻礙轉(zhuǎn)子的膨脹。聯(lián)軸器螺栓緊力、墊片是否鎖好。瓦蓋螺栓緊力一定要夠，不要發(fā)生松動(dòng)。

圖1 事故照片1（管道與主油泵聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)生碰磨時(shí)的痕跡）

圖2 事故照片2（噴油銅管、噴油腔室與聯(lián)軸器）

7 結(jié)論

汽機(jī)檢修完，無(wú)論是機(jī)務(wù)還是電器熱工都要一次成優(yōu)，運(yùn)行中不要去整理線接頭或緊固部件；針對(duì)機(jī)組運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，必須進(jìn)行全面分析才能給出正確的判斷，不能僅從一個(gè)方面就下結(jié)論。

［1］施維新.汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)及事故［M］.北京：中國(guó)電力出版社，1999.

［2］郭延秋.大型火電機(jī)組檢修實(shí)用技術(shù)叢書(shū)：汽輪機(jī)分冊(cè)［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2003.

［3］余占江，張雷，楊建橋，等.汽輪發(fā)電機(jī)軸承振動(dòng)超標(biāo)原因分析及解決措施［J］.電力安全技術(shù)，2018，20（9）：24-28.

［4］周永，彭立.某600 MW汽輪機(jī)機(jī)組斷油燒瓦事故分析［J］.科技與創(chuàng)新，2018（3）：93.

［5］王高峰.汽輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)異常診斷及處理［J］.能源技術(shù)與管理，2017，42（5）：127-129.

TM62

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.17.022

2095－6835（2019）17－0052－02

王傳軍（1971—），山東陽(yáng)谷人，高級(jí)技師，主要從事汽機(jī)安裝與維護(hù)工作。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕