汽轮机轴向位移增大原因及处理

#6机组轴向位移正向高报警原因分析与对策处理王纪刚发布时间：2023-06-03T08:38:20.499Z 来源：《中国科技信息》2023年6期作者：王纪刚[导读] 江苏射阳港发电有限责任公司660MW汽轮机的推力轴承与支持轴承分开，位于高中压缸与低压缸A之间，采用倾斜平面式双推力盘结构，这种结构的推力轴承由沿圆周方向的10条油槽将推力瓦面分割10个扇形瓦块，每块沿圆周方向倾斜，以保证瓦块内径处的润滑流量均匀，轴向推力通过推力盘直接作用在推力轴承的工作面或非工作面上，传递给组装在推力盘轴承的瓦块上，经瓦块的支承块、平衡块、基环、推力轴承的外壳传递到机座上。

射阳港发电有限责任公司江苏盐城 224346摘要：江苏射阳港发电有限责任公司660MW汽轮机的推力轴承与支持轴承分开，位于高中压缸与低压缸A之间，采用倾斜平面式双推力盘结构，这种结构的推力轴承由沿圆周方向的10条油槽将推力瓦面分割10个扇形瓦块，每块沿圆周方向倾斜，以保证瓦块内径处的润滑流量均匀，轴向推力通过推力盘直接作用在推力轴承的工作面或非工作面上，传递给组装在推力盘轴承的瓦块上，经瓦块的支承块、平衡块、基环、推力轴承的外壳传递到机座上。

如果汽轮机轴向推力超过了推力承轴允许的负载限度，则会导致推力承轴的损坏，较常见到的就是推力瓦磨损和烧毁，严重时还会造成更大的设备损坏事故。

轴向位移报警严重影响机组的安全稳定运行。

本文针对东汽660MW机组轴向位移出现正向高报警的原因进行综合分析，同时也总结了一些对策措施和建议。

关键词：轴向位移正向报警原因分析对策处理0.引言江苏射阳港发电有限责任公司660MW超超临界机组是东方汽轮机厂生产的，在汽轮机运行过程中中，推力承轴承担汽流在其通道中流动时所产生的轴向推力。

不同负荷下，轴向推力的大小不同的，推力承轴在受压时产生的弹性变形也不同。

在运行中，我们将位移数值和准值相比较，从而判断机组运行是否正常。

轴向位移保护装置是用来检测汽轮机转子和静子之间相对位移，它根据推力轴承承载能力和流通部分间隙规定了报警值和停机值，当轴向位移骤增值超过规定值时，轴向位移保护装置能自动报警和自动停机，防止轴向位移增大时汽轮机受到损伤。

【知识总结】15个汽轮机典型事故及处理方法！一、凝结器真空下降的现象及处理1.凝结器真空下降的主要特征：（1）凝汽器真空表指示降低，排汽温度升高；（2）在进汽量相同的情况下，汽轮机负荷降低；（3）凝结器端差明显增大；（4）凝汽器水位升高； (5)当采用射汽抽汽器时，还会看到抽汽器口冒汽量增大；（6）循环水泵、凝结水泵、抽气设备、循环水冷却设备、轴封系统等工作出现异常。

2.凝结器真空急剧下降的原因：（1）循环水中断；（2）低压轴封供汽中断；（3）真空泵或抽气器故障；（4）真空系统严重漏气；（5）凝汽器满水。

3.凝结器真空急剧下降的处理：（1）若是循环水泵掉泵或循环水量不足引起，启用备用循环泵；（2）若是凝结泵掉泵或热水井水位过高引起，则立即启动备用凝结泵或开大凝结泵出水门；（3）若是抽气器喷嘴堵塞，则切换备用抽气器或启用辅抽保持真空，再联系处理；（4）若是真空系统泄露引起，可以在泄露处加膨胀补偿节；（5）若是低压轴封中断，立即查找原因并处理。

4.凝结器真空缓慢下降的原因：（1）真空系统不严密；（2）凝结器水位升高；（3）循环水量不足；（4）抽气器工作不正常或效率降低；（5）凝结器铜管结垢；（6）冷却设备异常。

5.凝结器真空缓慢下降的处理：对照仪表指示、设备缺陷、系统特点等多方查找原因，并对症处理。

应避免长时间在低真空下运行，造成设备的损坏。

二、主蒸汽温度下降1.主蒸汽温度下降的影响：（1）在机主出力不变的情况下，将增大进汽量，从而导致末级焓降增大，末级叶片过负荷。

（2）末几级蒸汽湿度增大，将加剧末几级长叶片的水冲刷，降低叶片的经济性和安全性，同时也降低其使用寿命；（3）蒸汽温度急剧下降，高温部件将产生很大的热应力和热变形。

（4）主蒸汽温度降低会导致高压部分的焓降减少，要引起各级的反动度增加，增加机组的轴向推力，推力瓦块温度升高，机组运行的安全可靠性降低；(5)蒸汽温度过度降低可能造成汽轮机水冲击事故。

汽轮机轴向位移与胀差汽轮机轴向位移与胀差 (1)一、汽轮机轴向位移增大的原因 (1)二、汽轮机轴向位移增大的处理 (1)三、汽机轴向位移测量失灵的运行对策 (1)汽轮机的热膨胀和胀差 (2)相關提問： (2)1、轴向位移和胀差的概念 (3)2、轴向位移和胀差产生的原因（影响机组胀差的因素） (3)使胀差向正值增大的主要因素简述如下： (3)使胀差向负值增大的主要原因： (4)正胀差 - 影响因素主要有： (4)3、轴向位移和胀差的危害 (6)4、机组启动时胀差变化的分析与控制 (6)1、汽封供汽抽真空阶段。

(7)2、暖机升速阶段。

(7)3、定速和并列带负荷阶段。

(7)5、汽轮机推力瓦温度的防控热转贴 (9)1 润滑油系统异常 (9)2 轴向位移增大 (9)3 汽轮机单缸进汽 (10)4 推力轴承损坏 (10)5 任意调速汽门门头脱落 (10)6 旁路系统误动作 (10)7 结束语 (10)汽轮机轴向位移与胀差轴向位移增大原因及处理一、汽轮机轴向位移增大的原因1）负荷或蒸汽流量突变；2）叶片严重结垢；3）叶片断裂；4）主、再热蒸汽温度和压力急剧下降；5）轴封磨损严重，漏汽量增加；6）发电机转子串动；7）系统周波变化幅度大；8）凝汽器真空下降；9）汽轮机发生水冲击；10）推力轴承磨损或断油。

二、汽轮机轴向位移增大的处理1）当轴向位移增大时，应严密监视推力轴承的进、出口油温、推力瓦金属温度、胀差及机组振动情况；2）当轴向位移增大至报警值时，应报告值长、运行经理，要求降低机组负荷；3）若主、再热蒸汽参数异常，应恢复正常；4）若系统周波变化大、发电机转子串动，应与PLN调度联系，以便尽快恢复正常；5）当轴向位移达－1.0mm或+1.2mm时保护动作机组自动停机。

否则手动打闸紧急停机；6）轴向位移增大虽未达跳机值，但机组有明显的摩擦声及振动增加或轴承回油温度明显升高应紧急停机；7）若轴向位移增大而停机后，必须立即检查推力轴承金属温度及轴承进、回油温度，并手动盘车检查无卡涩，方可投入连续盘车，否则进行定期盘车。

＃2汽轮机轴向位移波动分析李志坚2000年春节调停消缺后＃2机组运行时汽轮机轴向位移就一直偏大。

但经过分析确认汽机的通流部分和推力轴承工作状况与以往一样，应该是好的。

轴向位移偏大的原因是“零位”不准造成的，最后ALSTOM公司建议修改了控制值。

对此，章建叶主任工程师有非常透彻的分析报告文章可以参考。

因此对为什么轴向位移指示偏大方面就不多说了。

在此，只对因汽温、调门开度的不同以及环境温度变化引起轴向位移的波动进行粗略的探讨。

特别是马上就要到冬天了，随着环境温度的下降＃2机轴向位移又会明显上升，估计高时会达0.48mm以上。

一．轴向位移波动现象在同一负荷下，因汽温、调门开度的不同以及环境温度不同轴向位移有较大的波动。

机组在3000r/min稳定一段时间以后，润滑油温度稳定以后，测量系统的工作环境温度已经基本稳定，因此，机组并网后的轴向位移变化也应该是真实地反映推力盘的位移。

轴向位移的变化应该基本上是机组负荷的单一函数。

但是：1．目前＃2机组的轴向位移在相同负荷下有较大波动。

比如600MW时，因汽温、调门开度的不同轴向位移有一定的波动，最大波动达0.06mm。

2．环境温度变化也会引起轴向位移的变化。

冬天的轴向位移要比夏天大0.025mm-0.035mm左右。

3．主蒸汽温度变化时，轴向位移变化明显。

主蒸汽温度升高，轴向位移明显增大。

4．调门开度变化轴向位移也变化相当明显。

特别是＃4调门开度的变化。

调门关小，轴向位移明显增大。

二．引起轴向位移变动的可能原因1．轴向推力变化引起推力盘的位移。

机组负荷变化是引起轴向推力变化的最主要原因，因为轴向推力主要来源于汽机各级前后压力差。

当然调门开度、蒸汽温度、真空、抽汽系统会对轴向推力产生一定影响。

2．推力瓦磨损。

章建叶主任工程师在（＃2汽轮机轴向位移异常分析及处理）的分析论文经充分说明后有“＃2机组汽机通流部分和推力轴承工作情况正常”的结论。

因此，可以排除推力瓦磨损的原因引起轴向位移的过大波动。

汽轮发电机组发电机后轴承轴向振动大原因分析及处理作者：徐冉郭刚来源：《中国科技博览》2016年第02期[摘要]山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城电厂安装2台150MW凝汽式汽轮机，两台机组发电机后轴承轴向振动均出现了振幅较大的问题，本文主要介绍了汽轮发电机组发电机后轴承轴向振动严重超标的几种原因及消除对策，结合现场实际情况，用简单的基础理论，解释较难解决的发电机后轴承轴向振动产生的因素。

[关键词]发电机组；轴承；轴向振动；转子弯曲；轴承座；力平衡中图分类号：TM311 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0040-011 概况山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城电厂#2机组自2010年开始，发电机后轴承轴向的振动经常出现，而振动值明显地呈上升态势，振动值增大的幅度越发明显，致使振动值严重超标，经监视测量，轴承座顶部轴向振动值达300 μm以上。

汽轮发电机组的振动，是评价机组运行可靠性的重要指标。

能引起汽轮发电机组振动的原因很多，这些原因不仅与制造、安装、检修和运行管理的水平有关，而且它们之间又互相影响。

这种情况下，找出产生振源的主要因素、使振动叠加、放大、共振的重要因素，并非一件容易的事。

本文主要研究大型汽轮发电机组发电机后轴承常见的轴向振动严重超标的几种原因及消除对策。

2 轴承轴向振动产生的原因在测量机组振动的过程中，常常发现轴承的轴向振动过大，其轴向振动幅值往往是垂直和水平振动幅值的几倍甚至达到几十倍，而这种轴向振动过大现象，又绝大多数发生在发电机后轴承，联系阳城电厂#2机组#5轴承振动情况分析，引起发电机后轴承轴向振动过大的原因有如下几点。

2.1 转子弯曲机组发电机转子前后轴颈之间轴向距离一般较长，加上材料的刚性及制造质量等诸多因素，就不可避免地使转轴存在一定的静挠度。

发电机在运转时，如遇到转子同定子间空气间隙不均匀时，转子受到周期性的电磁力作用或转子置于不均匀温度场中，都可能使转子在力（热）的作用下发生弯曲。

汽轮机轴向位移偏大处理科瑞公司朱海飞关键词：轴向位移处理一、概述某厂汽轮机采用日本三菱公司生产亚临界、单轴、单缸、单排汽、冲动式、凝汽式汽轮机，额定功率80MW,主汽压力：12.4,MPa主汽温度：535℃, 排汽压力：0.101kPa,排汽温度：56.2℃。

此机组于2001年8月投产，2007年5月份进行了第一次大修工作，大修后机组主保护轴向位移检测值不断变大，以致2008年1月份机组负荷升至40MW时轴向位移超出报警值，严重影响机组安全稳定运行及经济效益。

二、故障诊断1、原因分析：一般来说，引起汽轮机轴向位移指示变化的原因有以下几点：1)负荷变化2)叶片结垢严重3)汽温变化4)蒸汽流量变化5)高压轴封漏汽大，影响轴承座温度升高6)频率、电压变化7)运行中叶片脱落8)水冲击9)推力轴承磨损10)抽汽停用，轴向推力发生变化11)发电机转子蹿动12)真空变化13)探头损坏或松动2、现场检测与诊断1）2008年2月25日我们对#1机组运行情况进行了现场了解，当时机组负荷31.93MW,轴向位移0.46mm,胀差1.02mm,推力轴承工作面金属温度89℃, 非工作面金属温度59℃,各支持轴承温度、振动正常，汽水系统参数也正常。

经运行人员讲述，机组负荷升至40MW负荷时轴向位移增大至0.51mm,导致DCS报警(报警值:正向+0.50mm,负向-0.50mm)。

本机组在07年4月份小修后带30MW负荷时轴向位移指示0.28mm左右,升至满负荷时最大也只有0.33mm。

也就是说，机组大修后轴向位移指示明显变大，即在同等工况下（30MW）下,由原来的0.28mm变为0.46mm,变大了0.18mm。

2）经过进一步了解，在同等工况下，轴向位移指示自07年大修后有逐渐变大的趋势，而非突然变大,具体变化值如下表所示：3）综上所述，负荷变化、叶片结垢严重、汽温变化、蒸汽流量变化、高压轴封漏汽大、频率变化、电压变化、运行中叶片脱落水冲击、轴向推力发生变化、发电机转子蹿动、轴向位移探头松动、真空变化等导致轴向位移指示发生突发性变大的原因均可排除，找出轴向位移指示如何逐渐变大原因是解决问题的核心。

汽轮机轴向位移偏大故障分析与推力轴承改进设计张鲲羽;尤明明;龚存忠【摘要】针对某汽轮机出现汽轮机转子轴向位移偏大的故障，通过理论分析与试验研究，得出转子轴向位移偏大的主要原因。

针对这些原因，改进设计并加工了采用PCrNi3Mo材料的弹性支承板，并将副推力轴承的二销钉支撑结构改为筋板支撑。

试验表明，采用新推力轴承的汽轮机运行平稳，未出现转子轴向位移偏大问题。

对主推力轴承支承板的结构进行了改进设计，并采用有限元方法进行了数值计算，结果显示改进后的支承板在承受相同载荷时其挠度显著减小。

%This study focuses on the fault of the rotor axial displacement in a steam turbine. Through theoretical analysis, three main causes which lead to the fault are deduced. Based on the analysis, the elastic support plate using material PCrNi3Mo is designed and made, and the support construction using two pins is changed into reinforcing plate. The experimental results show that steam turbines using the new thrust bearing are well operated without obvious axial displacement. The construction of main thrusting bearing elastic support plate is modified and numerically calculated using finite element method, which shows that the modified support plate has a smaller deflection while under the same load.【期刊名称】《机电设备》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】5页(P10-14)【关键词】轴向位移;推力轴承;改进设计【作者】张鲲羽;尤明明;龚存忠【作者单位】中国船舶重工集团公司第704研究所，上海 200031;中国船舶重工集团公司第704研究所，上海 200031;中国船舶重工集团公司第704研究所，上海 200031【正文语种】中文【中图分类】TP132.41汽轮机在运行过程中存在着轴向推力，为了保证在一定的动静间隙下汽轮机转子不被破坏，必须在汽轮机转子的推力盘两侧布置推力轴承。