汽轮机推力瓦块温度过高原因分析及处理
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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。
25MW汽轮机推力瓦温度高的原因分析与对策汽轮发电机组在运行的过程当中经常会出现个别推力瓦温度过高的问题,如果推力瓦温度过高就会使推力瓦乌金损坏,严重时会造成汽轮机动静摩擦,所以将推力瓦的温度控制在规定范围内是保障汽轮机安全运行的重要的条件之一。
本文将对汽轮机推力瓦温度过高的原因进行分析,并提出相应的对策。
标签:汽轮机;推力瓦;温度过高1 设备概况薛村电厂两台汽轮机均为南京汽轮电机(集团)有限公司生产,型号C25-4.90/0.490,次高压、单缸、单抽冲动式。
以此机组为例,经常出现的问题时某块推力瓦温度偏高。
具体特征为:个别瓦块温度过高,其他瓦块温度正常,而且偏高点随着负荷的变化而慢慢进行改变。
满负荷时推力瓦各瓦块的温度如下表1所示。
在汽轮机运行当中,推力轴承瓦块当中经常会有某一块的温度过高,最可能导致这种状况出现的原因是此瓦块的尺寸偏厚。
这种情况的处理较简单,在临时检修的时候需要将推力瓦块拆下,测量各个瓦块的厚度,对较厚的瓦块进行修刮、研磨,控制各瓦块厚度差不超过2丝。
还有一种可能是瓦块测温探头对面的乌金层损坏,乌金脱落,出现小坑,导致测点温度偏高。
这种情况就要更换新瓦块,并对瓦块出现乌金脱落的原因进行分析,确定是否是由电腐蚀等引起,并设法消除。
2 原因分析推力瓦在汽轮机中的作用主要有两个方面:(1)确定转子膨胀的死点,并保证动静叶片轴向间隙;(2)平衡机组剩余轴向推力。
推力瓦温度主要由润滑油温、负荷、汽轮机通流间隙等决定。
推力瓦温度异常的原因如表2所示。
3 故障处理日常对推力瓦进行检修时,从检修情况来进行分析,通常个别推力瓦块的摇摆度不够或是顶死了推力瓦自定位能力就会下降,同时推力轴承的球面自定位能力出现不足所以导致推力瓦的瓦块和推力盘斜角同样出现不足,进而对油膜的正常建立进行了破坏。
油膜遭到了破坏就会增加运行摩擦力,摩擦生热就会引起瓦块温度偏高的情况。
经过检修,各推力瓦块的温度最终应达到大于60℃并且小于70℃。
汽轮机推力瓦温度高原因分析及处理摘要:某电厂二期项目3号汽轮机为上海汽轮机厂生产的单轴、单缸、反动凝气式机组,额定功率:50MW;额定转速:5500r/min。
该机组自2021年投产以来,高负荷(44-45MW)情况下,一直存在推力轴承工作瓦块温度偏高的问题,导致机组无法长期满负荷运行,影响到电厂设备安全及经济效益。
经过认真分析,找到了推力轴承工作瓦块温度偏高的主要原因,采取措施进行处理后,机组带50MW负荷运行,工作瓦块温度由121℃降至83℃,效果明显,恢复了机组满负荷运行能力,解决了3号汽轮机推力轴承工作瓦块温度偏高的问题,保证了该电厂机组的安全稳定运行。
关键词:汽轮机;推力轴承;推力瓦温度1概述某电厂二期项目3号汽轮机为上海汽轮机厂生产的单轴、单缸、反动凝气式机组,型号:N50-6.1/475;额定功率:50MW;额定转速:5500r/min。
该机组前轴承为径向推力联合轴承,由轴承壳体、推力瓦块组件和径向轴承瓦块组成。
推力轴承瓦块组件分正负两组,分布在转子推力盘的两端,每组有11个瓦块,瓦块安装在持环上;推力瓦块背部有平衡块,通过平衡块的摆动,使轴向负荷平均分布于各推力轴承瓦块上,从而使推力瓦块表面的负荷中心都处于同一平面内,每一个推力轴承瓦块均承受着相同的负荷。
机组正常运行时,工作瓦块受力,所以工作瓦块温度高于非工作瓦块温度。
该机组自2021年投产以来,高负荷(44-45MW)情况下,推力轴承工作瓦块温度一直偏高(数据详见表1),最高时达到121℃(汽轮机厂家设计值:115℃报警;130℃跳机)。
为了控制工作瓦温度不超标,该机组经常保持负荷在40MW左右运行。
表1:3号汽轮机推力轴承瓦块温度数据2推力轴承工作瓦温度高原因分析2.1推力盘与推力轴承工作瓦端面位置不平行2022年4月份,该电厂3号汽轮机临停检修,现场拆检推力轴承组件,发现工作瓦右侧半边瓦块(见图2-1:#3、#4、#5、#6、#7、#8)均有磨损,其中有3块瓦块磨损比较严重(见图2-1:#4、#5、#6),左侧半边瓦块没有出现明显的磨损(见图2-1:#1、#2、#9、#10、#11),机组运行中瓦块温度比较高的是#4瓦块(见图2-2:对应#2测点位置)。
汽轮机推力瓦温偏高的原因浅析汽轮机推力瓦温度偏高的原因及处理推力瓦温度偏高是电厂汽轮机存在的问题现象之一,在运行过程当中推力瓦温度偏高会影响汽轮机的正常发挥,对汽轮机安全生产和运行效率产生较大的影响;为保证汽轮机正常的运转工作,对于推力瓦温度偏高的原因分析和分析后的处理,是现阶段汽轮机正常运行中要解决的一个重要问题;本文结合一些实际例子,对推力瓦温度过高的原因进行了一些有效的剖析,并根据剖析的结果来介绍一些常见的处理方法。
1 概述推力瓦是汽轮机重要部件,它有着极其重要的作用;推力瓦主要是用来确定转子在汽缸的轴向位置,并保持定子和转子存在一定有效的间隙;在运转过程中还能够承载消化转子的轴向推力。
现在很多实践表明,导致机组保护停机的原因里面,推力瓦温度过高的因素占据很大一部分,有关推力瓦的温度升高的原因很多,我们不仅要分析找出相应的问题,而且在查找问题原来症结上找出原始的因素,譬如一些潜在的推力瓦块钨金的磨损、推力瓦承受的轴向力都是要我们要考虑的辅助因素。
对推力瓦温度升高问题的解决的不恰当性会导致无法预料的其他连锁反应,必然会造成整个汽轮机的无法使用,对安全生产和效率生产起着负面的作用。
2推力瓦温度高的原因分析其中一瓦块温度高在汽轮机整个机组运行中,时常会伴随有推力瓦块其中温度偏高的现象,这一普遍现象的发生,我们要引起高度的重视;我们要针对问题找出相应的原因,并着手原因的分析解读,找出符合矛盾的最直接最恰当最贴近于发生情况的原因和理由。
产生瓦块温度升高的现象原因有很多种,我们简单陈述以下几种:2.1.1安装不恰当,在安装在过程中,热工测点安装发生错误;2.1.2固定推力瓦瓦块定位销钉松动; 2.1.3安装前没有对每一块瓦块的厚度进行安装前的实际测量,结果安装过后,可能出于某一个瓦块的厚度超过标准值。
解决以上几种问题,都必须要将推力轴承拆开分解来进行仔细的检查;根据上面所列出的原因进行对照分析;对于安装不恰当的热工测点要进行重新的正确安装;对于瓦块定位销钉的情况进行重新的校正;要重新测量瓦块的厚度,保证其厚度的一致性,若是发现某瓦块的厚度确实超过其他瓦块的平均厚度0.02毫米,则需要将推力瓦的突出部分加以涂色,整体组装后与推力盘进行研磨直至达到合格要求。
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。
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。
1.4 不同瓦块温度升高且无明显规律在电厂检修中遇到的最难以消除的推力瓦块温度升高的情况是无规则的瓦块温度升高,即处理了这一块,下次又出现了另外一块,这次处理了下瓦,下次又变成了上瓦,这样问题就比较复杂。
一、预案概述为有效应对汽轮机推力瓦温度过高可能引发的设备损坏和安全事故,确保人员安全和设备稳定运行,特制定本预案。
二、事故原因分析1. 推力瓦和推力盘的平行度超标,导致轴承和轴颈的扬度不一致,使工作瓦中某个区域的瓦块温度偏高。
2. 转子的制造质量不良,造成推力盘飘偏值偏大,运行时推力瓦块承受的推力差值偏大,影响油膜稳定。
3. 推力工作面瓦块本体的厚度或瓦块间的厚度差太大,造成部分较厚的瓦块温度较高。
4. 瓦块研磨问题,瓦块本身研磨不到位或整体瓦块间研磨不好,导致瓦块与推力盘接触不良。
5. 润滑油流量不足,油膜形成不好,导致瓦块温度偏高。
三、事故应急预案1. 事故发生时的应对措施(1)立即停止汽轮机运行,防止事故扩大。
(2)组织人员对推力瓦块进行紧急检查,确认温度高区域。
(3)根据检查情况,采取以下措施:a. 调整推力瓦和推力盘的平行度,确保轴承和轴颈的扬度一致。
b. 对转子进行校准,减少推力盘飘偏值。
c. 检查推力工作面瓦块厚度和瓦块间厚度差,调整至合理范围。
d. 对瓦块进行研磨,确保瓦块与推力盘接触良好。
e. 检查润滑油流量,确保油膜形成良好。
2. 事故处理后的措施(1)对事故原因进行彻底分析,制定改进措施,防止类似事故再次发生。
(2)对相关设备进行维护保养,提高设备运行稳定性。
(3)加强人员培训,提高应对突发事件的能力。
四、应急物资与设备1. 应急物资:润滑油、研磨材料、工具等。
2. 应急设备:润滑油泵、油质分析仪、推力瓦块检查仪器等。
五、应急预案的培训与演练1. 定期组织相关人员学习本预案,提高应对事故的能力。
2. 定期进行应急演练,检验预案的可行性和有效性。
六、预案的修订与更新1. 根据设备运行情况和事故教训,及时修订和完善本预案。
2. 每年对预案进行一次全面审查,确保预案的时效性和实用性。
本预案旨在提高应对推力瓦温度高事故的能力,确保人员安全和设备稳定运行。
各级人员应严格遵守本预案,确保预案的有效实施。
51中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2017.04(下)某机组是东方汽轮机厂设计制造的 330/238-16.7/537/537,亚临界、一次中间再热、三缸双排汽、单轴、两级可调整供热抽汽凝汽式汽轮机。
该机组的推力轴承为活支可倾瓦块型,带有球面轴瓦套,依靠球面的自位能力保证推力瓦块载荷均匀。
工作推力瓦和定位推力瓦各11块,分别位于转子推力盘前后两侧,承受轴向推力,成为轴系的相对死点。
本次机组检修为计划性A 级检修,2014年8月23日开工,2014年10月13日机组第一次并网,检修中配合东方汽轮机厂家进行高压喷嘴改造、低压进汽分流环改造、低压轴封供汽改造、汽封改造等工作。
在机组启动并网带负荷阶段出现了汽轮机推力瓦温度偏高,影响机组带满负荷的情况,为此特别重点进行整理分析论证。
1 事件过程2014年10月12日16:00,机组检修后启动冲转至3000rpm,各项指标正常。
13日01:20,机组并网带负荷,轴向位移开始增大,推力瓦工作瓦块#3、#4、#5的温度开始爬升。
14日,机组带负荷至107MW。
轴向位移增大明显,推力瓦工作瓦块#2、#3、#4、#5的温度分别是81.51、97.56℃、97.96℃、98.36℃。
其余各瓦块温度正常(低于70℃),各支持轴瓦振动正常。
10月15日,机组带负荷150MW,轴向位移最大0.57mm,推力瓦工作瓦块#3、#4、#5的温度分别达到95℃、97℃、98℃。
集控运行通过各种调整手段进行调整,瓦块温度变化不明显。
16日,决定将推力瓦温度保护指令暂时解除,做超保护试验。
试验过程中当负荷增加至260MW 时,#5瓦最高达108℃,同时#11号瓦温度达到101℃。
轴向位移最大值0.70mm,各轴瓦振动正常。
试验完毕后,负荷降至150MW 以下,热控保护投入。
10月23日,停盘车、润滑油,解体推力瓦检查。
26日晚,推力瓦处理完毕,27日机组启动,10:30开始带负荷,修后轴向位移重新定位,(基准点改为转子向后靠死推力瓦工作面为零位)。
( 安全管理 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改25MW汽轮机推力瓦温度高的原因探讨与处理(最新版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process25MW汽轮机推力瓦温度高的原因探讨与处理(最新版)某公司1#汽轮发电机组在运行过程中先后出现了个别推力瓦温高问题,为了控制工作瓦温度不超允许值,不得限制负荷运行。
随后通过多次试验,经过认真分析,发现推力轴承工作瓦块温度偏高的主要原因是推力瓦块本身的摇摆度不够、推力轴承自位性较差。
某公司汽轮发电机组汽轮机型号为C25−8.83/0.981-11,是高压、单缸、冲动、凝汽式汽轮机。
2012年11月份1#机组经过一次较大检修后9#推力瓦瓦温从76℃升高到97℃左右,随接连出现2#、10#推力瓦温度也缓慢由74℃升高到105℃左右,为保障机组安全稳定运行,只能限制负荷运行。
1.原因分析推力瓦是汽轮发电机组中一个重要部件,一是用来平衡机组剩余的轴向推力,二是用来确定转子膨胀死点,保证动静叶片之间轴向间隙,防止汽轮机动静摩擦、碰撞的,因此机组运行过程中与轴向推力、动静叶片之间轴向间隙相关的因素都有可能引起推力瓦温的升高。
现就可能引起推力瓦温高的原因进行初步分析:1.1测温元件故障测温热电阻故障、DCS模块故障或通信线路故障都会导致瓦温显示高;1.2润滑油温高或润滑油压低润滑油压力降低或进油管道堵塞,进入推力轴承的油量必然要减少,这样就不可能在推力盘与工作之间建立良好的油膜,使推力轴承工作出现异常,导致推力瓦温度升高;1.3真空降低机组真空降低会导致进汽量增加,造成轴向推力变大,会造成推力瓦温普遍升高;1.4脏物进入推力轴承或油质恶化脏物进入推力轴承或油质恶化,都会阻碍油膜的建立,造成部分或全部推力瓦块温度升高;1.5转子窜动主蒸汽参数降低引起的通流部分过负荷、汽轮机水冲击、蒸汽品质恶化造成的叶片严重结垢等均会引起汽轮机转子的窜动,使推力瓦负重增大,导致推力瓦温度普遍升高;1.6轴封漏汽过大轴封漏汽过大会使推力瓦温普遍升高;1.7推力瓦块本身的摇摆度不够推力瓦块摇摆度不够或顶死,推力瓦块自定位能力下降,导致瓦块和推力盘倾斜角不足,破坏油膜的正常建立,形成少油膜或接近干摩擦的运行状态、冷却效果不好,导致瓦块温度较高;1.8支持--推力联合轴承的球面自定位能力不足球面及球面座的光洁度降低或球面座紧力太小,轴承自定位能力下降,各推力瓦块所承受的推力不一致,造成部分瓦块的温度较高;1.9推力盘瓢偏值偏大推力盘瓢偏值偏大,将导致运行时产生推力后各瓦块在同一时间所承受的推力差值较大,影响油膜的不稳定建立,则这种情况会导致工作面整体瓦块的温度较高;2.故障处理解体后发现检修前温度高的2#、9#、10#瓦块都位于推力瓦下瓦,但相互之间间隔一块瓦,推力瓦块上安装热电阻的位置都出现了一个圆形凹坑。
汽轮机推力瓦块温度过高原因分析及处理
摘要:在电厂运行过程中,推力瓦块温度过高是困扰汽轮发电机组稳发、满发、安全稳定运行的一个难题;影响推力瓦块温度高的原因很多也很复杂,从某种程
度上讲推力瓦温度的高低,反映了汽轮机组的设计、制造、安装及检修的质量。
论文从某电厂600MW机组出现的推力瓦块温度高这一实际问题为例,阐述了其
推力瓦温度高产生的原因、处理方法。
检修后机组运行情况表明,其原因分析及
处理方法是准确、可靠的,研究成果可为同类型600MW机组提供参考和借鉴。
关键词:汽轮机;推力瓦;瓦温高;磨损
1、前言
推力轴承是汽轮机的重要部件,其作用是用来承受蒸汽和发电机磁场作用在
转子上的轴向推力,并确定转子的轴向位置,以保证通流部分动静间隙正确,在
运转过程中还能够承载消化转子的轴向推力。
现在很多实践表明,导致机组保护
停机的原因里面,推力瓦温度过高的因素占据很大一部分,有关推力瓦的温度升
高的原因很多,我们不仅要分析找出相应的问题,而且在查找问题原来症结上找
出原始的因素,譬如一些潜在的推力瓦块钨金的磨损、推力瓦承受的轴向力都是
要我们要考虑的辅助因素。
对推力瓦温度升高问题的解决的不恰当性会导致无法
预料的其他连锁反应,必然会造成整个汽轮机的无法使用,对安全生产和效率生
产起着负面的作用。
因此推力轴承的正常工作是汽轮发电机组安全稳定经济运行
的先决条件之一。
在火力发电厂,汽轮机运行中推力轴承推力瓦块温度高是较常
见和较难处理的故障。
推力轴承瓦块温度是监测推力轴承能否正常运行的重要参数,在机组运行过程中如果瓦块温度长期超标,会加速推力瓦块的磨损,严重时
将会烧毁推力瓦块,造成汽轮机组的重大磨损事故。
2、典型事例及原因分析
某电厂#4机组系东方汽轮机厂引进日立技术生产制造的N600-24.2/566/566
型超临界压力、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽器式机组,
该机组2008年投产后推力瓦温度基本正常,然而到2015年12份,该机组推力
轴承工作瓦一局部瓦块温度高达105℃(110℃跳机),超温严重已经影响到了该机
组的安全稳定运行,为此我们对推力瓦块温度高的原因进行了分析并做出了相应
的处理。
2.1 瓦块温度升高的原因分析
推力瓦温度高的问题发生后,对热工测点、信号电缆及信号取样模块进行了
检查,并通过对空负荷及带负荷后推力瓦温随负荷升高的特点,排除了热工信号
问题。
依据负荷与推力瓦温度的对应关系,现场曾假想是轴向推力随负荷升高而
变大,继而引起工作面推力间隙变小,导致油薄厚度变薄,工作面冷却油流量变
小而超温。
此种假设涉及因数较多,且非常复杂,如汽缸内部通流结构、发电机
运行中的磁场中心等皆为不可测量因数,可能性很小,最终将问题归结到推力轴
承本身结构及安装是否符合技术设计规范。
2.1.1 轴承结构
图1 推力轴承结构
该机组为斜面式推力轴承,由两个旋转推力盘和两个推力瓦组成,旋转推力
盘构成了轴承的前部和后部,推力瓦支撑在箱体内,以使它们可以位于对着旋转
推力盘转面的位置,旋转推力盘表面经机加工和研磨形成光滑的平面;两侧推力
瓦基本为铜质半圆环、表面浇注有巴氏合金层,将推力瓦的巴氏合金表面分成十
小块,每一小块表面沿推力盘旋转方向刮出倾斜的坡度,使旋转的推力盘和推力
瓦之间形成油楔,推力瓦沿径向切出扇形面和进油槽,径向油槽在外端被挡住,
以保持油槽的油压。
轴承外侧被加工成一个球面,座入球面轴承套内,球面轴承
外壳与轴承体之间有少许的过盈量,接触面积应为50%或50%以上,这是为了不
让轴承体在轴承外壳内有轴向窜动的可能,从而使推力瓦与推力盘自动对中,以
使各推力瓦块的受力趋向均匀,油膜稳定。
推力轴承的结构如图1所示:
2.1.2 机组轴向推力的组成及推力轴承的重要性
汽轮机的轴向推力即整个转子上的轴向推力,主要是各级轴向推力的总和,
是由作用在动叶片上的轴向推力、作用在叶轮面上的轴向推力以及作用在轴的凸
肩处的轴向推力3部分组成的,而承担此推力的部件就是推力轴承;若轴向推力
大于推力轴承的承载能力,推力轴承瓦温将升高直至损坏,使转子产生轴向移动,引起动静部件接触、磨损甚至破坏。
2.1.3瓦温度升高的原因分析
该机组在2016年2月因推力瓦温度高解体检修前(负荷为590MW),工作
推力瓦各块温度测点温度如下表1所示;从表1数据可看出P3点瓦块温度超过
高报警值85℃而达到104.3℃,超温很严重。
表1 修前推力工作瓦块对应测点温度
在该机组检修解体推力轴承后发现,各个工作推力瓦块表面均有微小硬颗粒划痕,巴氏合金
均有受损,其中P3测点对应的瓦块磨损最为严重,分析P3测点对应的瓦块温度高的原因是
由于瓦块与推力盘的接触面积过大,使得瓦块与推力盘的接触面恶化,导致进油口处间隙过小,破坏了形成油膜润滑的基本条件,使瓦面没有充分油量冷却而导致金属表面局部干摩擦,这样在转子轴向力的作用下引起瓦温高是必然的,如果这种状态继续发展,就会导致轴承合
金熔化事故。
3、瓦块温度高处理方法及效果
在推力瓦的检修过程中,既要保证各瓦块之间的厚度差和不平行度,又要保证推力盘与
推力瓦的接触面积在设计范围之内,因此应采用正确的测量方法,即背部平面朝上,将瓦块
放平,使瓦块合金面与平板全部接触,移动瓦块,千分表的最大跳动量即为该瓦块的不平行度。
修前修后各推力瓦块厚度、平行度数据如图2—图5所示。
从图2—图5的检修记录数据可以看出,修前P3测点对应的瓦块内外斜面厚度差分别为0.04mm和0.01mm,平行度分别为0.03mm和0.06mm,不符合内外斜面的实际高低差标准0.23mm和0.15mm(该标准来源于图6,对照推力瓦斜面加工尺寸图,得出该型机组推力瓦
的斜面修刮验收标准。
),本次检修针对此问题,在检修过程中采取了如下消除措施:
1)检修人员清除推力瓦表面的异物或污物,然后对推力瓦块进行压红丹研磨划线修刮,
在这个过程中要保证推力盘与推力瓦的接触面积在设计范围内达到70%.
2)针对进油口处因间隙过小油膜受挤压过薄问题,开大了推力瓦进油口处的进油囊,但
是由于开大油囊的同时会增加推力盘与推力瓦的接触面积,所以要注意保证推力盘与推力瓦
接触面积处于合理范围之内。
图6 推力瓦斜面加工尺寸图
通过对P3测点工作推力瓦块的检修,使厚度差、不平度几乎达到设计标准,从该机组推
力瓦检修后运行情况来看,P3测点对应的瓦块温度明显的降低了不少,修后590MW负荷下
的推力瓦测点温度见表2。
表2 修后工作推力瓦块对应测点温度
4、防止推力瓦瓦温高磨损的措施
1)严格检修质量,利用每次大修或者解体推力轴承的机会,严格检查每块推力瓦块的厚度差和平行度,使其不超过标准0.02mm。
2)每次修刮、研磨过程中,要保证推力盘与推力瓦扇形接触区域的接触面积达到70%以上。
3)每次解体推力轴承后,在回装的过程中严格保证球面瓦枕对球面套的紧力在合格范围之内,使其球面套中的推力瓦与推力盘自动对中。
4)机组大修后,严格用正确的测量和调整方法保证推力间隙在合格的范围之内。
5)平时机组运行时,加强轴向位移数据的监测并记录其走向趋势。
6)加强润滑油系统的可靠性,防止异物进入推力轴承或供油压力流量不足。
7)加强DCS系统的可靠性,防止中压联合汽门突然关闭,造成中、低压缸失汽,转子瞬间受到向机头方向的巨大推力,使正推力瓦块油薄破坏,造成推力瓦温度高乌金磨损。
5、结论
1)针对机组在运行过程中突然出现正向推力瓦局部瓦块温度异常升高,通过原因分析,及时找出了问题所在,发现是由于瓦块与推力盘的接触面积过大,使得瓦块与推力盘的接触
面积恶化,导致进油口处间隙过小,破坏了形成油膜润滑的基本条件从而使正向推力瓦温异
常升高。
2)对照机组推力瓦的斜面修刮验收标准进行了相应的检修工作。
通过本次检修的实践探索和开机情况表明,对推力瓦块斜面进行修复,是消除推力轴承推力瓦块温度高的有效方法。
3)汽轮机正常的运行离不开推力瓦,而推力瓦的瓦温直接影响到汽轮机的正常运行;长久以来,有很多因推力瓦温度升高,造成了汽轮机工作效率低下和安全隐患的问题。
因此本
论文的研究成果具有重要的现实意义。
参考文献
[1]庆海,乔宏伟.某电厂300MW机组推力瓦磨损的诊断及处理[J].汽轮机技术,2013,45(6):411-412.
[2]王鹏.安装阶段汽轮发电机组轴系振动控制要点探讨[J].湖北电力,2013,37(3):62-64.
[3]寇德林,程晨,杨勇,刘聪.600MW亚临界机组推力轴承金属温度异常升高分析与处
理[J].华北电力技术,2014,(4):63-64.
[4]刘昭全,王智强.300MW汽轮机推力轴承特点与检修工艺[J].设备管理与维修,2015,(5):31-32.
[5]王志红,高军.汽轮机推力瓦块温度偏高的原因及其处理方法[J].科技展望,2016,26(10).
[6]李正平,姜炼军.汽轮机组润滑油系统的净化措施[J].湖北电力,2015,39(10):66-68.
[7]关盼龙,王飞.给水泵汽轮机推力瓦磨损的原因及对策[J].发电设备,2014,28(4):
288-293.。