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汽轮机推力瓦温度高原因分析

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汽轮机推⼒⽡温度⾼原因分析

2019-10-16

摘要：本⽂介绍了汽轮机推⼒⽡⼯作原理和影响推⼒⽡运⾏温度的主要因素，并对某发电⼚调试过程中汽轮机推⼒⽡温度⾼进⾏了原因分析，提出了推⼒⽡安装和运⾏阶段的控制要点。

关键字：汽轮机；推⼒⽡；温度；调试

中图分类号：TK26 ⽂献标识码：A1 事件概述

1.1 设备概况

某电⼚2×600MW⼯程1号机组汽轮机是北重阿尔斯通（北京）电⽓装备有限公司⽣产的DKY4-4ND33G型超临界、⼀次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机。主蒸汽通过两个蒸汽管路输送⾄⾼压缸两侧的蒸汽阀组，阀组由速动截⽌阀（即主汽阀）、调节阀和过载阀组成。汽轮机⽀持推⼒联合轴承布置在⾼、中压缸间的#2轴承箱处，是整个汽轮机机组的转⼦轴固定点。推⼒⽡块分为⼯作⽡和⾮⼯作⽡，分别由10⽚铜锡合⾦⽡块组成。推⼒⽡背⾯配有安装环，由定位销进⾏定位，各⽡块能相对于推⼒盘端⾯左右摆动，安装环能保证将轴向推⼒均匀分配⾄每个推⼒⽡上并在出现推⼒喘振时起减振作⽤。1.2 事件经过

2013年5⽉，在该电⼚1号机组整套启动试运阶段机组甩负荷试验前进⾏汽轮机阀门活动试验过程中出现推⼒⽡温度⾼现象。推⼒⽡温度在4秒内由72℃飞升⾄150℃，导致机组保护动作。试验期间，汽轮机真空、润滑油温、润滑油压均正常，轴向位移和推⼒⽡温度参数见Tab.1。打开#2轴承箱检查发现，推⼒⽡安装环装反，⾮⼯作⽡出现不同程度磨损。Tab.1阀门活动试验期间参数

2推⼒⽡温度⾼原因分析

2.1 汽轮机轴向推⼒组成

汽轮机转⼦轴向推⼒主要由蒸汽作⽤在动叶上的轴向推⼒、蒸汽作⽤在叶轮⾯上的轴向推⼒以及蒸汽作⽤在转⼦凸肩上的轴向推⼒三部分组成。现代⾼参数、⼤功率中间再热式汽轮机尽管采⽤了汽缸对称排列及其他平衡轴向推⼒的措施，轴向推⼒有所减少，但剩余的轴向推⼒仍然很⼤。在运⾏中如遇⽔冲击、甩负荷等事故时，还可能产⽣更⼤的瞬时轴向推⼒。2.2 推⼒轴承作⽤及⼯作原理

推⼒轴承主要作⽤是承受汽轮机转⼦在运⾏中的轴向推⼒，维持汽轮机转⼦与静⽌部分的正常轴向间隙，避免动静部分发⽣碰撞摩擦，保证转⼦在较⼩的轴向窜动下正常⼯作，因此推⼒轴承的正常⼯作是汽轮发电机组安全经济运⾏的先决条件之⼀。

推⼒⽡块上的定位销设在偏离中⼼的位置，因此推⼒⽡块的⼯作⾯与推⼒盘之间就构成了楔形间隙。汽轮机转⼦静⽌时，推⼒⽡与推⼒盘表⾯平⾏。汽轮机转⼦转动时，润滑油进⼊推⼒⽡与推⼒盘间的间隙，当转⼦旋转产⽣推⼒时，间隙中的润滑油受到压⼒传递给⽡块，使⽡块偏转，形成油楔，当楔形间隙中有⾜够量的粘度合适的润滑油时，推⼒⽡和推⼒盘间将形成液体摩擦，平衡转⼦在运⾏中的轴向推⼒。

在正常运⾏情况下，汽轮机的推⼒⽡的⼯作⽡块受⼒，平衡汽轮机转⼦向发电机侧的轴向推⼒。在机组减负荷，尤其是甩负荷的情况下，由于惯性等原因，造成汽轮机有向机头侧发⽣位移的趋势。此时受⼒的是推⼒⽡中的⾮⼯作⽡块，保证汽轮机转⼦在汽缸中的轴向窜动正常。2.3 推⼒⽡温度⾼的主要因素

引起推⼒⽡温度⾼的原因主要有润滑油系统异常、轴向推⼒增⼤和推⼒⽡受⼒不均。

润滑油系统异常主要包括润滑油压⼒低、润滑油温度⾼和润滑油质恶化。润滑油压⼒低，进⼊推⼒轴承的油量减少，影响推⼒⽡块和推⼒盘之间油膜的建⽴，造成推⼒⽡与推⼒盘的⼲摩擦或者推⼒轴承散热效果差，导致推⼒⽡温度升⾼。润滑油温度⾼会是润滑油粘度降低，影响油膜的建⽴，并直接影响推⼒轴承的散热效果。油质恶化会造成润滑油粘度降低，影响油膜建⽴，此外油系统中的杂质会使推⼒⽡表⾯钨⾦受损。

轴向推⼒增⼤主要原因有：负荷或蒸汽流量骤变；蒸汽参数及过热度下降或汽轮机⽔冲击；真空突然降低；叶⽚结垢严重；汽封⽚磨损；⾼低压旁路突然动作；⾼、中压汽门单侧关闭等。

推⼒⽡受⼒不均原因主要有：推⼒⽡⾃⾝的厚度差；推⼒⽡和推⼒盘的平⾏度；推⼒⽡的摇摆度超标，轴承和轴颈的扬度不⼀致等。2.4 本次事件原因分析

在做右侧⾼压主汽阀、调节阀活动试验过程中，汽轮机左侧⾼压调节阀开度应逐渐增⼤，保证机组负荷，但由于机组阀门活动试验控制逻辑有误，阀门开度突然从58%关⾄30%左右，⾼压缸进⽓量骤减，导致⾼、中压进汽⽐例发⽣剧烈变化，轴向位移由-0.145mm、-0.144mm变为-0.108mm、-0.109mm，⾮⼯作⽡与推⼒盘间推⼒间隙变⼩，且由于推⼒⽡安装环装反，推⼒⽡⽆退让间隙，影响油膜的正常建⽴，造成推⼒⽡与推⼒盘发⽣⼲摩擦，致使推⼒⽡温度飞升。3安装运⾏阶段控制要点

3.1 安装阶段的控制要点

安装前逐个检查推⼒⽡的厚度，推⼒⽡厚度差应不超过0.02mm，必要时对⽡块进⾏修刮，并作出最后记录；检查推⼒盘端⾯瓢偏值，应⼩于0.02mm，晃动应⼩于0.03mm；

检查轴⽡进油孔，应与轴承座上的供油孔对正，节流孔直径应符合图纸要求，并做好相应记录；

对推⼒⽡温度测点位置进⾏检查，确保按图纸要求准确⽆误，接线牢固；

检查推⼒⽡块的接触⾯，保证每个推⼒⽡块上每平⽅厘⽶有接触点的⾯积应占⽡块总⾯的75%以上且均匀分布；

按照制造⼚家要求重点对推⼒间隙调整进⾏控制，并做好记录；

加强对推⼒⽡块和推⼒盘的平⾏度、定位销紧⼒、推⼒⽡块本⾝摇摆度、轴⽡紧⼒和油楔宽度的控制；

注意通流间隙调整，汽封间隙过⼤将使相邻两级动叶间的压差增⼤，从⽽使轴向推⼒增⼤，汽封径向及轴向间隙应符合制造⼚要求，静叶持环、平衡活塞的汽封套、轴封套的轴向窜量应符合制造⼚要求。3.2 运⾏阶段的控制要点

油系统油质应按规程要求定期进⾏化验，油质劣化时及时处理；

加强润滑油油温、油压的监视调整，加强油箱油位及滤⽹前后压差监视；

油系统进⾏切换操作时，应严密监视润滑油压的变化，严防切换操作过程中断油；

启动、停机和运⾏中严密监视推⼒⽡、轴⽡钨⾦温度；

运⾏阶段加强对负荷、主蒸汽品质、真空、胀差、振动变化情况的监测；

负荷与蒸汽流量骤变时，应迅速稳定负荷、调整主蒸汽参数⾄正常值；

旁路或汽门异常动作时，应及时设法消除恢复正常，⽆效时应紧急停机。4结束语

事件发⽣后，该电⼚对轴⽡温度测量元件进⾏校验，更换了受损推⼒⽡，重新调整了推⼒⽡间隙，机组在后续调试运⾏过程中推⼒⽡温度和轴向位移等参数均正常。

参考⽂献[1]华东六省⼀市电机⼯程学会. 汽轮机设备及其系统[M]. 北京：中国电⼒出版社，1999.

[2]王建忠，史占铎. 600MW ⽕⼒发电机组安装作业丛书.汽轮机分册[M]. 北京：中国电⼒出版社，2006.

[3] 中国电⼒投资集团. 600MW 级⽕⼒发电机组集控运⾏典型规程范本[M]. 北京：中国电⼒出版社，2009.

作者简介：

周鹏（1987-），男，湖北，本科，助理⼯程师，现主要从事⽕⼒发电⼯程管理。

俞有发（1986-），男，江西，本科，助理⼯程师，现主要从事⽕⼒发电⼯程设计管理。0

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汽轮机推力瓦块温度高原因大揭秘

汽轮机推力瓦块温度高原因大揭秘

汽轮机推力瓦块温度高原因大揭秘

汽轮机推力瓦块是重要的部件之一，其作用是在汽轮机转子和外界间传递动力，完成转换工作。在汽轮机运行过程中，有时会出现其推力瓦块温度过高的情况，这种情况如果不得到及时的处理，会严重影响汽轮机的正常运行，甚至危及工厂或电站的安全。本文将详细解析汽轮机推力瓦块温度高出现的原因。

1. 油膜的破坏

汽轮机推力瓦块表面涂有一层润滑油，这是为了保证推力瓦块与转子间的接触面不直接接触，减少磨损。但是，在一些情况下，如工作负荷突然增大，油膜对推力瓦块的润滑效果会发生一些变化，短时间内无法形成规律的润滑油膜，从而导致推力瓦块的磨损加剧。

推力瓦块表面的磨损会使得其表面粗糙度增加，形成局部的高温区。当局部高温区增加到一定温度时，就会引起推力瓦块温度的剧烈升高。

2. 推力瓦块的磨损

在汽轮机寿命较长的情况下，推力瓦块表面的磨损会变得更加显著。当推力瓦块的磨损达到一定程度时，其表面的凸起将会形成高温区域，这种高温区域容易造成推力瓦块温度的升高。

此外，推力瓦块磨损也会导致与转子间的间隙增大，这样就会导致润滑油膜进一步变薄，增大推力瓦块表面的磨损，最终导致温度过高。 3. 转子弯曲

在汽轮机运行过程中，如果转子发生弯曲，会导致其与推力瓦块的接触面变形，使得局部表面的磨损加剧。当转子弯曲程度较大时，推力瓦块表面会产生明显的高温区域，进而引起推力瓦块温度过高。

4. 油泥和碳沉积

汽轮机推力瓦块的高温区域也有可能是由油泥和碳沉积导致的。这种情况一般出现在汽轮机长时间运行不良和不规范的维护保养下。油泥和碳沉积容易导致油膜破裂、局部失去润滑，从而引起高温区域的形成。

5. 推力平衡油膜的破坏

推力瓦块的另一个重要作用是平衡转子的径向力，以保证其在轴向方向上的运动稳定。当油膜损坏或破裂时，推力平衡受到影响，就会导致推力瓦块的径向力失衡，使得温度过高。

6. 推力瓦块制造质量问题

推力瓦块的制造质量问题也是导致推力瓦块温度过高的一个重要原因。如果推力瓦块的表面粗糙度不够，或者其表面有杂质等缺陷，都会导致局部温度过高，从而对推力瓦块的稳定性产生影响。

汽轮机推力瓦温度高的原因

汽轮机推力瓦温度高的原因

汽轮机推力瓦温度高的原因

汽轮机推力瓦温度高的原因可能有如下几个：

1. 工作流体温度高：汽轮机的工作流体，即高温高压的蒸汽，会通过喷嘴喷入推力瓦中，以产生动力。如果工作流体的温度很高，那么喷入推力瓦的蒸汽也会很热，从而导致推力瓦温度升高。

2. 系统压力过高：推力瓦所处的系统中，可能存在高压情况，这会导致喷入推力瓦的蒸汽的压力也很高。高压蒸汽进入推力瓦，会带来较高的温度。

3. 推力瓦设计不合理：推力瓦的设计不合理，如结构不良或不合适的材料使用，可能导致其散热性能较差，无法有效地将热量散发，从而导致推力瓦温度升高。

4. 过载工作：如果使用推力瓦的汽轮机在长时间内处于过载工作状态，即负载过重或长时间运行在额定负载以上，会导致推力瓦温度升高。

5. 润滑油系统故障：润滑油系统的失效或不良运行也可能使得推力瓦的温度升高。正常运行时，推力瓦需要润滑油的供应和保持，以减少磨擦和热量产生，如果润滑油系统出现问题，会导致推力瓦温度升高。

需要注意的是，推力瓦温度的高低除了与上述因素有关，还可能受到其他因素的影响，因此需要进行全面的系统分析才能确定具体原因。同时，为了保证汽轮机的安全和稳定运行，应该进行定期检查、维护和调整，以确保推力瓦温度在合适的范围内。

汽轮机事故与预防之汽轮机烧轴瓦

汽轮机事故与预防之汽轮机烧轴瓦

汽轮机事故与预防之汽轮机烧轴瓦

影响轴承故障的因素很多，如设计结构、安装检修工艺等等。这里主要讲轴瓦烧损事故。

多年来，轴瓦烧损事故比较频繁，主要是异常情况下，轴向位移突然超过允许值而烧损工作面或非工作面推力瓦片，和断油烧损承力轴瓦。下面列举几起典型事故案例：

（1）1997年某厂一台100MW机组，启动前未投轴向位移保护，启动中在蒸汽减温水量大，且管道积水致使蒸汽带水，汽温急剧下降，主汽管道、主汽门、调节汽门冒白汽，司机跑到集控室向值长请示汇报，控制盘上轴向位移、胀差满表，值长却怀疑热工电源有问题延误停机，结果推力瓦磨损6mm多，机组严重损坏。

（2）1985年某厂一台200MW机组大修后进行主汽门、调节汽门严密性试验，由于中压自动主汽门关闭超前于高压自动主汽门，刹时负面推力增大，轴向位移保护动作不能继续实验，后现场决策人员决定退出轴向位移保护继续实验，结果造成推力瓦非工作面最大磨损，已磨损部份瓦胎。再如1993年某厂一台300MW机组，投产时低旁不能联动，一次锅炉事故引发停机后，高旁动作低旁未联动，中压转子推力增大，轴向位移保护动作不能挂闸，值长令热工检查轴向位移保护，热工人员将保护电源断开，失去轴向位移保护，致使推力瓦片磨损约4mm。

（3）1994年，某厂一台300MW机组设计时未考虑润滑油泵联动装置，安装中电厂提出后设计代表增加了联动装置，但二次回路设计不合理，调试中未进行实际联动实验，移交生产后也未按期进行实际联动实验，以致在故障停机时，交、直流润滑油泵均未能联动，值班人员也未监视润滑油压并手动开启润滑油泵，致使停机中断油烧瓦。

（4）1986年某厂一台200MW机组，在一次事故中因汽封漏汽量大而使主油箱积水结垢严重，主油泵排气阀被堵塞未能排出空气，致主油泵入口存有空气。停机中热工人员未办理工作票即将热工保护总电源开关断开，工作后又忘记合上，启动前运行人员未按规程规定进行低油压交、直流油泵联动实验。机组启动定速后，操作人员未与司机维持联系而并监视润滑油压，就关闭启动油泵出口门，由于主油泵入口存有空气不上油，致使断油烧瓦，汽封被磨平倒伏，部份叶片铆钉头磨损。

浅析汽轮机推力瓦温高的原因及处理

浅析汽轮机推力瓦温高的原因及处理

浅析汽轮机推力瓦温高的原因及处理

摘要:热电厂汽轮机中的推力瓦部件,经常出现温度过高的现象,严重影响汽轮机的正常运行。本文分析了推力瓦温度过高的原因,并结合实例,介绍了一些处理方法,仅供参考。

关键词:推力瓦 温度高 处理

推力瓦是汽轮机中一个重要部件。如果轴向推力过大,或推力瓦块温度过高,将会导致机组保护停机,一但推力瓦块乌金磨损烧坏,转子便会发生不允许的轴向位移,使汽轮机通流部分发生碰撞、磨损等严重事故,所以推力瓦的正常工作是保障汽轮机安全运行的重要条件之一。

1、推力瓦块温度高的原因分析

1.1 瓦块温度普遍升高

机组试运行阶段如果润滑油温和油压正常的情况下,推力瓦块温度普遍高,可能是推力瓦块油楔小,进油不畅或回油量小造成的,在运行中也可检查推力轴承工作面与非工作面的温度。参照l号轴承温度是否偏高,如果温差较大,可调整推力轴承回油孔针形阀开度在总行程的2/3以上,观察推力瓦温是否下降。

机组投运一段时间后,瓦块温度逐渐升高,并与负荷大小有一定的关系,这可能是在运行中通流部分工况改变所致,常见原因有:叶片结垢,平衡盘处轴封磨损改变了平衡推力的大小等原因造成。

1.2 某块瓦块温度偏高

在汽轮机运行中,推力轴承瓦块中有某块温度经常偏高,如果排除热工测点错误,则可能是瓦块尺寸偏厚,或推力瓦定位安装环上的销钉松动,将瓦块顶起造成的,需解体推力瓦,检查推力瓦定位安装环上的销钉是否把紧,在平板上测量瓦块厚度,将所有推力瓦块涂红丹粉,整体组装后与推力盘研磨,检查瓦块的接触面积是否达75%以上。

1.3 上半瓦块温度偏高

(1)针对推力支承联合轴承,应考虑推力轴承支撑弹簧刚度是否变小或支撑杆高度不够,造成推力轴承头部下垂,使工作面上半部瓦块承受的压力增大,温度升高。

(2)针对自位式推力轴承,应检查球面和安装环定位销钉与销孔,如定位销孔偏斜或定位销变形,会妨碍球面瓦的自位性能,或使上、下半推力瓦受力改变,引起上下两半瓦块温度不均。