600MW超臨界機(jī)組汽輪機(jī)盤(pán)車(chē)問(wèn)題處理

王亮

【摘要】本文簡(jiǎn)要介紹東汽600MW汽輪機(jī)盤(pán)車(chē)裝置的工作原理和結(jié)構(gòu)特征，對(duì)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析解決，并提出安裝的注意事項(xiàng)和檢修內(nèi)容要求，確保盤(pán)車(chē)裝置運(yùn)行可靠，使汽機(jī)安全運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】盤(pán)車(chē)裝置;問(wèn)題分析及處理

1概述

某國(guó)產(chǎn)600MW汽輪發(fā)電機(jī)組是由東方汽輪機(jī)有限公司與東方汽輪發(fā)電機(jī)有限公司制造，汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)型號(hào)分別為CC600/537-24.2/4.2/1.0/538/566和QFSN-600-2-22D。汽輪機(jī)汽缸由高中壓合缸和兩只低壓缸組成，前軸承座和中軸承座為落地式;汽輪機(jī)高、中、低壓轉(zhuǎn)子由剛性聯(lián)軸器聯(lián)接并支撐在6只徑向軸承上，其中#1～#2軸承為可傾瓦結(jié)構(gòu)，#3～#8軸承為橢圓瓦軸承（#7～#8軸承為發(fā)電機(jī)軸承）。汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)主要設(shè)備包括：潤(rùn)滑油主油箱、主油泵、交流潤(rùn)滑油泵、直流事故潤(rùn)滑油泵、冷油器、頂軸油泵、排油煙風(fēng)機(jī)和盤(pán)車(chē)裝置等設(shè)備。

1.1盤(pán)車(chē)工作原理簡(jiǎn)介

東汽600MW汽輪機(jī)盤(pán)車(chē)裝置由一個(gè)電動(dòng)機(jī)和一組齒輪構(gòu)成。齒輪是由AC電機(jī)通過(guò)無(wú)聲鏈條的傳動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)的。通過(guò)1級(jí)鏈條傳動(dòng)、5級(jí)齒輪減速傳動(dòng)和惰輪、掛齒輪傳遞給B—LP轉(zhuǎn)子靠發(fā)電機(jī)端的聯(lián)軸器上的齒輪盤(pán)嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)。盤(pán)車(chē)裝置具有自動(dòng)投入和手動(dòng)投入兩種方式。其自動(dòng)投入方式是啟動(dòng)交流輔助油泵建立潤(rùn)滑油壓，開(kāi)啟頂軸油泵使泵的出口油壓不低于7MPa，主汽門(mén)關(guān)閉信號(hào)，零轉(zhuǎn)速信號(hào)均送至盤(pán)車(chē)控制柜，將盤(pán)車(chē)控制柜投入轉(zhuǎn)鈕撥至自動(dòng)位置，盤(pán)車(chē)電機(jī)自啟動(dòng)半分鐘后，電磁氣動(dòng)閥帶電打開(kāi)，壓縮空氣進(jìn)入活塞缸克服彈簧力，帶動(dòng)拐臂杠桿將曲柄杠桿旋轉(zhuǎn)一角度，掛齒齒輪與大軸齒輪嚙合，帶動(dòng)大軸低速轉(zhuǎn)動(dòng);而手動(dòng)投入方式是在具備啟動(dòng)交流輔助油泵建立潤(rùn)滑油壓，開(kāi)啟頂軸油泵使泵的出口油壓不低于7MPa條件下，將盤(pán)車(chē)控制柜上投入轉(zhuǎn)鈕撥至手動(dòng)投入位置，再按啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)鏈條傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)，手搬動(dòng)拐臂杠桿將曲柄杠桿旋轉(zhuǎn)約41度角掛齒齒輪與大軸齒輪嚙合帶動(dòng)大軸低速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)汽機(jī)啟動(dòng)時(shí)，大軸受蒸汽驅(qū)動(dòng)的力矩輸出超過(guò)盤(pán)車(chē)裝置產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩時(shí)，大軸齒輪與掛齒齒輪間齒力反向，以使掛齒齒輪從大軸齒輪中退出，從而嚙合脫開(kāi)，掛齒齒輪和控制桿在脫開(kāi)位置達(dá)到平衡。

為了減小齒輪副和軸與軸套間摩擦而通入潤(rùn)滑油。盤(pán)車(chē)裝置的潤(rùn)滑油來(lái)自主機(jī)軸承潤(rùn)滑油系統(tǒng)母管，再通過(guò)?14節(jié)流螺塞分配給盤(pán)車(chē)裝置的軸套潤(rùn)滑和齒輪嚙合潤(rùn)滑，盤(pán)車(chē)狀態(tài)時(shí)潤(rùn)滑油油溫控制在27-40℃范圍內(nèi)。同時(shí)在盤(pán)車(chē)裝置運(yùn)行期間為減小盤(pán)車(chē)扭矩，#3到#8軸承配有高壓頂軸油泵。位于頂軸油泵部件上的壓力開(kāi)關(guān)，與頂軸油泵的每一個(gè)頂軸油管相連，油供應(yīng)與驅(qū)動(dòng)盤(pán)車(chē)裝置的交流電機(jī)互鎖以防止在沒(méi)有相應(yīng)油壓進(jìn)行盤(pán)車(chē)裝置運(yùn)行。

A：吊架;B：鏈條輪;C：2P齒輪軸;D：4P齒輪軸;E：5P齒輪軸（主軸）;F：惰輪軸;G：曲柄;H：掛齒齒輪軸; I：調(diào)整螺母

1.2盤(pán)車(chē)裝置特征

東汽600MW汽輪機(jī)盤(pán)車(chē)裝置結(jié)構(gòu)及使用有以下特征：

（1） 驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須先旋轉(zhuǎn)，才能使掛齒齒輪與大軸齒輪順利嚙合。

（2） 通常不能用其他方式使盤(pán)車(chē)裝置強(qiáng)迫脫開(kāi)，除非用蒸汽驅(qū)動(dòng)大軸轉(zhuǎn)動(dòng)或手盤(pán)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)。

（3） 為了協(xié)助保持嚙合或脫開(kāi)位置，設(shè)有一圓柱式彈簧來(lái)保持嚙合控制杠桿處于嚙合或脫開(kāi)位置。

（4） 為了讓大軸轉(zhuǎn)子少量轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)車(chē)裝置具有起動(dòng)、停止盤(pán)車(chē)點(diǎn)動(dòng)功能。

（5） 盤(pán)車(chē)裝置還具有手動(dòng)盤(pán)車(chē)裝置，

（6） 盤(pán)車(chē)輸出轉(zhuǎn)速使大軸轉(zhuǎn)速約1.5rpm。

2 汽輪機(jī)盤(pán)車(chē)故障分析與處理

2.1盤(pán)車(chē)故障處理

機(jī)組在停機(jī)后，啟動(dòng)盤(pán)車(chē)，各項(xiàng)指標(biāo)均正常，電流約14-15A，運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)盤(pán)車(chē)電流晃動(dòng)變大，約14-20A之間，其他指標(biāo)正常，通過(guò)調(diào)整頂軸油壓無(wú)好轉(zhuǎn)，短時(shí)間停運(yùn)盤(pán)車(chē)再啟動(dòng)后電流恢復(fù)正常，但一段時(shí)間后電流依然開(kāi)始晃動(dòng)并逐漸變大，機(jī)組破真空后電流恢復(fù)正?；蝿?dòng)。

機(jī)組停運(yùn)后，解體盤(pán)車(chē)裝置，發(fā)現(xiàn)惰輪銅套油隙及掛齒齒輪銅套油隙偏大，且銅套內(nèi)部有摩擦痕跡，鏈條松弛程度偏大，其他數(shù)據(jù)正常，具體見(jiàn)下表：

根據(jù)以上情況，處理情況如下：

2.1.1更換惰輪及掛齒齒輪銅套，新軸套有加工余量，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)惰輪及掛齒齒輪軸外徑加工相應(yīng)軸套內(nèi)徑，以匹配油隙至標(biāo)準(zhǔn)值。

2.1.2調(diào)整鏈條松弛程度，通過(guò)提高盤(pán)車(chē)電機(jī)及1P軸底座標(biāo)高可調(diào)整鏈條松弛程度，如松弛過(guò)大，需更換鏈條。

2.1.3掛齒齒輪與轉(zhuǎn)子齒輪側(cè)隙可用調(diào)整件螺母（件I）來(lái)達(dá)到，此螺母轉(zhuǎn)動(dòng)1/6圈時(shí)齒側(cè)隙變化為0.36mm，建議此間隙調(diào)整在要求值的較大值，避免嚙合后出現(xiàn)咬齒過(guò)負(fù)荷現(xiàn)象，涂紅丹檢查轉(zhuǎn)子大齒輪與小齒輪的齒面接觸情況。

2.2原因分析

2.2.1從設(shè)計(jì)方面考慮，盤(pán)車(chē)裝置軸的硬度和強(qiáng)度相對(duì)軸套來(lái)說(shuō)，軸套屬易磨損件，出現(xiàn)軸套輕微磨損屬正常現(xiàn)象，且惰輪及掛齒齒輪受力最大，軸與軸套之間油膜建立不理想，易出現(xiàn)半干摩擦現(xiàn)象，軸套易被磨損。

2.2.2檢查中發(fā)現(xiàn)掛齒齒輪與轉(zhuǎn)子齒輪側(cè)隙偏大較多，易造成掛齒齒輪與大軸齒輪接觸不良，在轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大的情況下，銅軸套易被擠壓變形磨損，惰輪軸套兩端向外碾長(zhǎng)，致使惰輪的軸套兩端面與曲柄之間間隙減小至零，其摩擦力增大，加劇兩軸套的磨損。

2.2.3 機(jī)組抽真空狀態(tài)下盤(pán)車(chē)，#3-#6軸承洼窩下沉，使聯(lián)軸器形成圓滑軸系線(xiàn)，各軸承的摩擦力較小，盤(pán)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)受影響較大，電流晃動(dòng);在破壞真空后，由于各聯(lián)軸器中心偏差，各軸頸與軸承的摩擦力矩變大，盤(pán)車(chē)裝置的電流相對(duì)較穩(wěn)定，

2.3盤(pán)車(chē)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)注意事項(xiàng)

2.3.1潤(rùn)滑油系統(tǒng)的油質(zhì)必須合格才能進(jìn)行盤(pán)車(chē)裝置運(yùn)行，潤(rùn)滑油壓應(yīng)達(dá)到：0.176±0.01MPa，盤(pán)車(chē)狀態(tài)下的潤(rùn)滑油溫應(yīng)控制在27-40℃。

2.3.2各軸承頂軸油壓在8.5-10MPa以上，軸頸頂起高度在0.02-0.05mm適宜，如各支管頂軸油壓出現(xiàn)下降或晃動(dòng)，可再調(diào)整各支管上的流量控制閥。

2.3.3空轉(zhuǎn)盤(pán)車(chē)裝置電機(jī)電流約7-15A，盤(pán)車(chē)時(shí)電流比空轉(zhuǎn)電流略大于0.5A，最大不應(yīng)超過(guò)18A并穩(wěn)定。

2.3.4為了防止停機(jī)過(guò)程中，盤(pán)車(chē)裝置突然被意外甩開(kāi)空轉(zhuǎn)，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，建議將盤(pán)車(chē)裝置的甩開(kāi)位置行程開(kāi)關(guān)信號(hào)接入光字牌報(bào)警或?qū)⒈P(pán)車(chē)嚙合信號(hào)顯示在大屏上。

3結(jié)束語(yǔ)

東汽機(jī)組的盤(pán)車(chē)裝置是直接引進(jìn)技術(shù)，東汽自主制造，盤(pán)車(chē)裝置是汽輪機(jī)本體重要部套設(shè)備之一，盤(pán)車(chē)裝置的運(yùn)行好壞，直接影響汽輪機(jī)組的安全啟停運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)本次對(duì)汽輪機(jī)盤(pán)車(chē)問(wèn)題的分析及處理，對(duì)盤(pán)車(chē)裝置的結(jié)構(gòu)原理和實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行了整理匯總，對(duì)同類(lèi)型的機(jī)組盤(pán)車(chē)檢修提供借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]東汽600MW機(jī)組維護(hù)說(shuō)明書(shū)，東方汽輪機(jī)有限公司