汽輪機(jī)組軸瓦溫度高的原因分析及處理

時(shí)間：2020-01-05作者：河北國源電氣股份有限公司瀏覽：1212

　　摘要: 本文分析了某600MW汽輪機(jī)組普遍存在的6瓦溫度高的原因，闡述了影響6瓦溫度的關(guān)鍵因素，并通過調(diào)整軸承的接觸、負(fù)荷分配、軸瓦與軸承蓋間隙、轉(zhuǎn)子揚(yáng)度、軸瓦揚(yáng)度、軸瓦油隙、修補(bǔ)軸瓦和軸頸等手段，從而解決了6瓦溫度高的問題。
　　關(guān)鍵詞： 6瓦溫度高；自位能力；軸瓦、軸頸損傷；檢修工藝
　　中圖分類號：U269文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
　　0引言
　　某電廠汽輪機(jī)組是上海汽輪機(jī)廠引進(jìn)美國西屋公司技術(shù)制造的亞臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸、凝汽式汽輪機(jī)。汽輪機(jī)的型號是**00-16.7/537/537，該型號汽輪機(jī)組共有11個(gè)軸承，1～4、11瓦為四瓦塊可傾瓦，5、9、10瓦下瓦為兩瓦塊可傾瓦、上瓦為圓筒瓦，6～8瓦為圓筒瓦。自機(jī)組投產(chǎn)以來，6號軸承曾經(jīng)多次出現(xiàn)軸頸損傷、瓦溫高等問題，嚴(yán)重影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。
　　1軸承座和軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
　　該型號低壓轉(zhuǎn)子軸承座與低壓外缸焊接為一體結(jié)構(gòu)，由于低壓外缸本身剛度較差，決定了低**承座內(nèi)的軸承標(biāo)高，將隨著真空變化引起的低壓缸變形而有所變化。1號低壓缸前軸承為可傾瓦（5瓦），1號低壓缸后軸承（6瓦）和2號低壓缸前（7瓦）、后軸承（8瓦）均為圓筒瓦。6號軸承體水平分成兩半，裝配時(shí)用兩只銷釘來確保兩半軸承體準(zhǔn)確定位，下半軸承由三塊墊鐵支撐于軸承座內(nèi)，左右兩塊墊鐵與中心線呈45度角，在墊塊與軸承體間裝有調(diào)整墊片，可以移動(dòng)軸承位置，使轉(zhuǎn)子與汽缸同心。同時(shí)下半軸承體略**水平中分面處，裝有一止動(dòng)銷，它延伸到軸承座的一條槽內(nèi)，以防止軸承轉(zhuǎn)動(dòng)。潤滑油通過軸承座與墊鐵之間通孔進(jìn)入軸承，沿通道進(jìn)入上半軸承體的進(jìn)油槽，可靠地供油潤滑。進(jìn)油槽并不延伸到軸承兩端，部分潤滑油經(jīng)過軸承兩端周向油槽的下部回油孔泄到軸承座內(nèi)，**軸油在軸承體底部進(jìn)入軸承。
　　當(dāng)轉(zhuǎn)子中心變化引起軸頸傾斜時(shí)，軸瓦隨之轉(zhuǎn)動(dòng)自動(dòng)調(diào)位，從而使軸頸與軸承間的間隙在整個(gè)軸承長度范圍內(nèi)保持不變，這就要求軸瓦球面墊鐵和球面座之間的球形配合面接觸非常好。由于圓柱形軸承是單油楔軸承，因此油膜穩(wěn)定性較差，并且由于軸瓦結(jié)構(gòu)原因，一但有異物進(jìn)入軸瓦楔形間隙將會(huì)卡在軸頸與軸瓦之間，造成軸頸的損傷。
　　2 6瓦溫度高的原因
　　2.1機(jī)組結(jié)構(gòu)方面原因
　　按照該型號汽輪機(jī)廠家的設(shè)計(jì)理念，低**承座呈向缸體內(nèi)部伸展的懸臂結(jié)構(gòu)，受低壓缸變形影響；然而排汽溫度、軸封溫度、凝汽器真空、循環(huán)水出水溫度等因素的變化均會(huì)造成低壓缸的不同程度變形，使軸系中心、軸瓦和轉(zhuǎn)子揚(yáng)度發(fā)生變化，導(dǎo)致6瓦的載荷發(fā)生改變。同時(shí)由于I號低壓轉(zhuǎn)子處于整個(gè)軸系標(biāo)高的較低點(diǎn)，在整個(gè)軸系各轉(zhuǎn)子通過聯(lián)軸器連接起來后，I號低壓轉(zhuǎn)子兩側(cè)的幾條轉(zhuǎn)子均會(huì)對I號低壓轉(zhuǎn)子產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子揚(yáng)度方向相反的作用力，該作用力的垂直方向分力會(huì)加重支撐低壓I號轉(zhuǎn)子的5瓦、6瓦的載荷，使5瓦、6瓦在支撐低壓I號轉(zhuǎn)子的同時(shí)，承受更多的載荷。由于該型汽輪機(jī)的5瓦型式是上半圓柱形，下半為兩塊可傾瓦，在下半兩軸瓦背部與支塊之間設(shè)有28條潤滑油冷卻油槽，因此潤滑油可以較好地對軸瓦進(jìn)行冷卻。
　　2.2軸瓦烏金澆鑄不良
　　軸瓦烏金澆鑄質(zhì)量不良，澆鑄時(shí)烏金過熱、有夾雜、結(jié)合不佳，存在脫胎現(xiàn)象。當(dāng)承受動(dòng)載荷時(shí)，結(jié)合不牢的地方，脫胎進(jìn)一步加劇。機(jī)組運(yùn)行中，當(dāng)雜質(zhì)隨潤滑油一起進(jìn)入軸瓦時(shí)，軸瓦與雜質(zhì)發(fā)生干摩擦，使軸瓦烏金被刮傷、碾壓等，都會(huì)造成瓦溫升高。
　　2.3軸瓦自位能力差
　　軸承間隙過小或者過大，軸承安裝偏斜，軸承底座增加的墊片過多，軸承與轉(zhuǎn)子揚(yáng)度不一致等因素，都可能使軸承球面自動(dòng)調(diào)整能力變差。軸瓦墊鐵球面與球面座的結(jié)合粗糙度大將使兩球面之間的摩擦系數(shù)增大，在軸承載荷不變的情況下，兩球面之間的摩擦力增大，從而造成軸瓦的自位能力下降。另外，在運(yùn)行過程中，由于潤滑油油質(zhì)中的微小顆粒進(jìn)入墊鐵與球面座的結(jié)合面，造成兩個(gè)球面在相對移動(dòng)過程中發(fā)生卡澀或者產(chǎn)生毛刺，將影響軸瓦轉(zhuǎn)動(dòng)自位。
　　2.4軸瓦烏金和軸頸表面損傷
　　由于軸承設(shè)計(jì)原因，瓦塊與軸頸的接觸面積較大，排污能力較弱；同時(shí)從供油管路設(shè)計(jì)分析， 6、7號軸承供油管路相對其它軸承較短，油系統(tǒng)的雜質(zhì)較容易進(jìn)入6號軸承，然后是7號軸承。由于潤滑油管道焊口未進(jìn)行氬弧焊打底，加之供油管套裝在回油管內(nèi)，油沖洗和循環(huán)中不能直接敲擊供油管道，造成焊渣不能脫落，導(dǎo)致殘留的顆粒在機(jī)組長期運(yùn)行后脫落隨潤滑油進(jìn)入軸承，造成6瓦烏金和軸頸表面損傷的事件。
　　3 6號軸承檢修工藝
　　3.1調(diào)整軸瓦負(fù)荷分配
　　由于機(jī)組長周期運(yùn)行過程中，軸承座隨低壓缸變形、基礎(chǔ)沉降等因素的影響，使6瓦的載荷發(fā)生變化。大修期間重新調(diào)整負(fù)荷分配，由以往檢修經(jīng)驗(yàn)所知，當(dāng)6瓦油隙、揚(yáng)度等數(shù)據(jù)均調(diào)整到廠家設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)時(shí)，適當(dāng)降低6瓦的標(biāo)高，使低-低高低差保持在0.70mm，廠家設(shè)計(jì)的要求為0.50±0.05mm，有利于減少機(jī)組運(yùn)行時(shí)低壓缸變形對6瓦瓦溫的影響，確保6瓦瓦溫在90度以內(nèi)。
　　3.2軸瓦烏金接觸檢查
　　對于軸瓦烏金的接觸情況也應(yīng)該進(jìn)行檢查：軸瓦烏金應(yīng)無劃傷、損壞和腐蝕現(xiàn)象，并用著色法檢查軸瓦烏金應(yīng)無裂紋、脫胎現(xiàn)象。軸瓦與軸頸的接觸角應(yīng)滿足30-45度的要求，軸瓦接觸點(diǎn)達(dá)75%以上并且分布均勻，在軸瓦兩端應(yīng)有約10～20mm寬的烏金與軸頸不接觸，須留0.02mm的泄油間隙。對于接觸不滿足標(biāo)準(zhǔn)的軸瓦，應(yīng)將軸瓦與轉(zhuǎn)子進(jìn)行研磨后修刮軸瓦烏金。同時(shí)軸瓦的進(jìn)油側(cè)和出油側(cè)，均應(yīng)刮出合適的油囊，使軸承有充足的油量；**軸油鏜的尺寸必須按設(shè)計(jì)要求修刮，其深度為0.05～0.15mm，邊緣應(yīng)光滑過渡，否則會(huì)造成機(jī)組運(yùn)行中軸瓦溫度高，影響軸瓦壽命。
　　3.3軸瓦和軸頸修補(bǔ)
　　軸瓦修補(bǔ)：用刮刀將軸瓦烏金損傷部位與周圍烏金進(jìn)行圓滑過渡，以未損傷區(qū)域?yàn)榛鶞?zhǔn)對軸瓦補(bǔ)焊。同時(shí)對補(bǔ)焊區(qū)分成若干小塊，一塊一塊地進(jìn)行，一次補(bǔ)焊的厚度不夠，可分層補(bǔ)焊，若一次補(bǔ)焊層太厚會(huì)引起烏金過熱，使烏金發(fā)脆、易裂、易脫落。補(bǔ)焊后檢查合格后方可進(jìn)行研刮，軸瓦檢修工作完成后，做抬軸試驗(yàn)檢查，確保轉(zhuǎn)子在啟動(dòng)過程中可以形成穩(wěn)定的油膜。
　　軸頸修復(fù)：采用自熔電極微弧焊接方法，利用電容儲(chǔ)能、脈沖電火花放電的微弧焊接技術(shù)，將金屬電極材料微弧熔覆在損傷缺陷部位，沉積堆焊至適當(dāng)高度后，再修磨至原軸頸尺寸。修復(fù)后的部位與未損傷部位尺寸相比較，偏差應(yīng)在0～-0.02mm以內(nèi)；表面粗糙度在Ra0.8μm以內(nèi)、軸頸橢圓度、錐度、晃度均≤0.02mm。
　　3.4 軸瓦墊鐵調(diào)整與研刮
　　檢修時(shí)根據(jù)中心調(diào)整要求，計(jì)算出軸瓦下部3塊墊鐵內(nèi)墊片的調(diào)整量。首先在下部墊鐵內(nèi)加一片0.05mm的墊片，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果和原來的接觸情況加入相應(yīng)的墊片，確保每塊墊鐵均預(yù)留0.10mm的研刮量。研刮墊鐵前應(yīng)檢查確認(rèn)兩側(cè)墊鐵無間隙，進(jìn)行找接觸點(diǎn)時(shí)，兩人利用杠桿來回轉(zhuǎn)動(dòng)軸瓦數(shù)次，但轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸瓦擺動(dòng)角度不能太大，以防墊鐵偏離軸承座工作位置太遠(yuǎn)產(chǎn)生誤差。墊鐵研刮完畢后應(yīng)將底部墊鐵內(nèi)的墊片抽掉0.03mm～0.05mm，以防轉(zhuǎn)子完全壓住軸承時(shí)兩側(cè)墊鐵脫空有間隙。
　　驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：球面與球面座應(yīng)光滑平整、無毛刺；用涂紅丹的方法檢查，球面接觸面積應(yīng)占整個(gè)面積的75%以上，接觸點(diǎn)呈點(diǎn)狀均勻分布；轉(zhuǎn)子軸頸抬起時(shí)，兩側(cè)墊鐵0.03mm塞尺不入，底部墊鐵有0.03mm～0.05mm的間隙；在轉(zhuǎn)子完全壓住軸承的情況下，所有墊鐵0.03mm塞尺不入。
　　3.5潤滑油清潔度
　　由于6-8瓦結(jié)構(gòu)的特殊性，在檢修過程中應(yīng)保證檢修區(qū)域的清潔，防止異物進(jìn)入軸瓦或者軸承油管道內(nèi)，造成軸瓦或軸頸損傷。軸瓦組裝前應(yīng)對軸瓦進(jìn)油孔和**軸油孔進(jìn)行清理和吹掃，軸瓦組裝完后還應(yīng)對軸承箱和進(jìn)油管路進(jìn)行徹底清掃。由于廠家設(shè)計(jì)的注油器材質(zhì)為碳鋼，大、小修還應(yīng)對注油器進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)喉部有沖刷現(xiàn)象，應(yīng)更換材質(zhì)為不銹鋼的注油器；同時(shí)對主油箱進(jìn)行徹底清理?？s短潤滑油系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)的時(shí)間，潤滑油經(jīng)化驗(yàn)合后方可進(jìn)入軸瓦進(jìn)行外部循環(huán)。
　　4 結(jié)論
　　600MW汽輪機(jī)6瓦由于其設(shè)計(jì)原因和安裝、檢修工藝等因素容易造成瓦溫偏高的問題，通過采取針對性檢修工藝和現(xiàn)場檢修區(qū)域的有效管控。目前某電廠汽輪機(jī)組6瓦瓦溫優(yōu)良，這對**機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的意義；同時(shí)對解決同類型機(jī)組存在的同樣問題具有重要的參考**。


河北國源電氣股份有限公司專注于汽輪機(jī)配件加工,汽輪機(jī)軸頸修復(fù),汽輪機(jī)汽缸檢修,汽輪機(jī)閥門修復(fù),電廠配件生產(chǎn)等

• 詞條

  詞條說明

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  1 汽缸 定期針對汽缸各部件進(jìn)行檢修如：檢查汽缸及噴嘴有無裂紋、沖刷、損傷及結(jié)合面漏氣痕跡等缺陷，必要時(shí)進(jìn)行處理；清掃、檢查汽缸螺栓、疏水孔、壓力表孔及溫度計(jì)套管等；測量上下汽缸結(jié)合面間隙及縱橫向水平；測量調(diào)整隔板套及隔板的洼窩中心；檢查臺(tái)板松動(dòng)和二次灌漿；解體下汽缸及吊前軸承座，檢查滑銷系統(tǒng)或調(diào)整汽缸水平；清掃、檢查套、隔板（回轉(zhuǎn)隔板）、靜葉片有無裂紋、沖刷、損傷、變形等缺陷，必要時(shí)處理；檢查

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