汽輪機(jī)軸瓦溫度高的原因分析及處理

1、第 3 5卷 第 7 期 2 0 1 3年 7月華 電技 術(shù) Hu a d i a nT e c h n o l o g yV o 1 ． 3 5N o ． 7J u 1 ． 2 0 1 3汽輪機(jī)軸 瓦溫 度高的原 因分析及 處理 劉 晶晶， 焦軍政 ， 楊竹青 ( 1 ． 中電投河南 電力檢修工程有 限公 司 ， 河南 鄭州 4 5 0 0 0 0 ； 2 ． 澳大利亞迪 肯大學(xué) ， 維多利亞 墨爾本 3 1 2 5 )摘 要 ：

2、分析 了某 電廠 3 5 0 M W 機(jī)組運(yùn)行 中2 軸 瓦溫度 高的原 因， 論述了影響可傾 瓦溫度 的關(guān) 鍵因素 ， 通過(guò)采取調(diào) 整軸 瓦的載荷分配 、 合理選擇軸 承的油 隙、 修刮可傾瓦的進(jìn)出油楔等措施 ， 使該軸瓦溫度 明顯降低 ， 確保了機(jī)組 的安全運(yùn)行。關(guān)鍵詞 ： 汽輪機(jī) ； 軸承 ； 溫度 ； 載荷 ； 墊鐵 中圖分類(lèi)號(hào) ： T K2 6 7文獻(xiàn)標(biāo) 志碼 ： B文章編 號(hào) ： 1 6 7 4—1 9 5 1 ( 2 0

3、1 3 ) 0 7— 0 0 4 2— 0 20引言 某 電廠引進(jìn)型 3 5 0M w 機(jī)組為亞臨界一次 中間 再熱、 雙缸雙排汽、 單軸凝汽式汽輪機(jī) ， 該機(jī)組共有 3 個(gè)落地式軸承座 ， 設(shè)有 4 個(gè)徑向軸承 ， 其中：1 ，2軸承為可傾瓦 ；3軸承下半部為可傾 瓦塊結(jié)構(gòu) ， 上 部為圓筒形軸承 ；4軸承為圓筒形軸承 ， 設(shè)有 1 個(gè) 推力軸承 ， 推力軸承布置在 1 軸承座內(nèi)。運(yùn)行過(guò)程 中，2 徑 向支持軸瓦溫度偏高， 一般情況下

4、為 8 5 ℃左右 ， 最高達(dá)到 9 1 ℃， 且還有增大趨勢(shì)， 設(shè)計(jì) 9 5 ℃報(bào)警 ， 1 0 5o C 停機(jī)。2 軸瓦溫度高會(huì)降低軸承使用壽 命甚至導(dǎo)致其損壞 ， 嚴(yán)重影響了機(jī)組安全運(yùn)行。1 影響軸 瓦溫度的因素 由于汽輪機(jī)軸承處在高轉(zhuǎn)速、 大載荷 的工作條 件下 ， 所 以要求軸承工作必須 安全、 可靠且 摩擦力 小 。為 了滿(mǎn)足這些要求 ， 汽輪機(jī)軸承都采用 以油膜 潤(rùn)滑理論為基礎(chǔ) 的滑動(dòng)軸承 ， 由供油系統(tǒng)連續(xù)不斷 地 向軸

5、承內(nèi)供給壓力 、 溫度符合要求 的潤(rùn)滑油。轉(zhuǎn) 子的軸頸支撐在澆有一層質(zhì)軟 、 熔點(diǎn)低的巴氏合金 的軸瓦上 ， 并作高速旋轉(zhuǎn) ， 使軸頸與軸瓦之間形成油 膜 ， 建立液體摩擦 ， 從而減小摩擦阻力 。摩擦產(chǎn)生的熱量被 回油帶走 ， 使軸承溫度始終保持在合理 的范 圍 內(nèi)。軸承的工作情況主要依據(jù)軸承溫度、 軸承回油 溫度 、 軸承振動(dòng)、 軸系的穩(wěn)定性等來(lái)衡量。影響軸瓦 溫度 的因素有 ：( 1 ) 軸瓦巴氏合金工作 面有脫胎、 損 傷現(xiàn)象

6、， 或 與軸頸接觸不均勻。若軸瓦有脫落、 損傷 ， 會(huì)破壞油 膜的穩(wěn)定性 ； 接觸不 良會(huì)導(dǎo)致軸頸與軸瓦局部摩擦 增大 、 軸瓦溫度升高。( 2 ) 軸瓦載荷分配不均。軸瓦載荷分配不均 的收稿 日期 ： 2 0 1 3—0 2— 2 8原因是轉(zhuǎn)子中心存在偏差 、 軸承座溫度和揚(yáng)度發(fā)生 變化 、 轉(zhuǎn)子受到向下的力過(guò)大 、 軸振動(dòng)過(guò)大、 轉(zhuǎn)速超 過(guò)允許值 、 軸封漏汽引起軸承座 標(biāo)高發(fā)生變化等 。對(duì)于動(dòng)壓式滑動(dòng)軸承 ， 如果軸承載荷過(guò)小，

7、軸承油膜 則會(huì)過(guò)厚， 容易失穩(wěn)而發(fā)生油膜振蕩 ； 如果軸承載荷 過(guò)大， 油膜容易破裂而使軸瓦和軸頸局部發(fā)生干摩 擦而使軸瓦溫度升高。( 3 ) 軸承潤(rùn)滑油溫度過(guò)高。潤(rùn)滑油溫度過(guò)高或 過(guò)低 ， 潤(rùn)滑油黏度不合格 ， 油流量過(guò)大或過(guò)小 ， 潤(rùn)滑 油短油 、 回油不暢、 油質(zhì)不 良或油質(zhì)惡化 ， 潤(rùn)滑油油 壓力過(guò)低或過(guò)高 ， 油流中或軸承內(nèi)存在氣體或雜物 ，頂軸油管逆止閥不嚴(yán)導(dǎo)致油膜壓力下降等都會(huì)造成 軸承潤(rùn)滑油溫度過(guò)高 ， 潤(rùn)滑油失去潤(rùn)滑冷

8、卻效果 ， 導(dǎo) 致軸瓦溫度升高。( 4 ) 潤(rùn)滑油油量不足。軸承潤(rùn)滑油有潤(rùn)滑和冷 卻功能， 如果軸瓦進(jìn)油量不足或排油不暢 ， 運(yùn)行中產(chǎn) 生的熱量無(wú)法及時(shí)帶走 ， 就會(huì)導(dǎo)致軸瓦溫度偏高。( 5 ) 軸瓦油隙不合格也會(huì)造成軸瓦溫度高。軸 瓦與軸頂部間隙過(guò)小 ， 機(jī)組高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中緊力大 ，油膜遭到破壞 ， 導(dǎo)致軸頸與軸 瓦烏金表面發(fā)生干摩 擦 ， 造成軸瓦溫度升高。( 6 ) 汽缸熱輻射影 響。若軸瓦附近汽缸保溫效 果不好 ， 會(huì)使汽缸熱量

9、直接輻 射至軸瓦 ， 導(dǎo)致溫度 升高。( 7 ) 軸瓦安裝有 問(wèn)題 ， 使軸瓦球面 自動(dòng)調(diào)整能 力變差或進(jìn)油孔處墊鐵接觸不好 。軸 承緊力過(guò)大 、軸承底座墊片過(guò)多、 可傾 瓦墊塊裝反限制了活動(dòng)范 圍、 軸 承安裝偏 斜、 軸 承與軸 頸揚(yáng)度不一 致 ( 不 同軸 ) 等 ， 都可能使軸瓦 自動(dòng)調(diào)整能力變差 ， 從 而導(dǎo)致 軸瓦溫度升高。( 8 ) 軸承溫度測(cè)量系統(tǒng)異常。例如溫度測(cè)量元 件損壞 、 溫度測(cè)量后補(bǔ)償方法或標(biāo)準(zhǔn)不對(duì) 、 安裝不

10、正 確 、 溫度補(bǔ)償系統(tǒng)受外界 干擾 等 ， 都會(huì) 使測(cè)溫產(chǎn)生 誤 差 · 4 6·華 電技 術(shù) 第 3 5卷 k W · h 。式( 1 ) 、 式 ( 2 ) 、 式( 3 ) 均沒(méi)有分?jǐn)偣岚l(fā)電公用 熱量。從 圖 1 可以看出， 供熱煤耗反算法、 供熱 比分 攤法在煤耗計(jì)算中將供熱發(fā) 電公用熱量全部計(jì)入發(fā) 電煤耗計(jì)算環(huán)節(jié) 。筆者認(rèn)為 ， 由于熱 電聯(lián)產(chǎn)的特殊 性 ， 發(fā)電和供熱不可完全割裂拆分 ，

11、對(duì)于供熱發(fā) 電公 用熱量 ( 如鍋爐灰 斗加熱 、 燃油霧化 加熱 、 吹灰用 熱 、 接卸煤炭加熱 、 生產(chǎn)辦公 區(qū)采 暖等公用生產(chǎn)用 熱 ， 廠 內(nèi)職工餐廳用熱等公用非生產(chǎn)用 熱) 應(yīng)按 照 供熱 比進(jìn)行分?jǐn)?， 分?jǐn)偤笥?jì)算出的供熱煤耗更接近 單一熱源廠的生產(chǎn)情況 ， 便于兩者在同一平臺(tái)上進(jìn) 行 比較 。4 結(jié)束語(yǔ) 熱 電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組 的熱電分?jǐn)偡椒ê芏?， 不 同分?jǐn)?方法對(duì)應(yīng)的供熱煤耗計(jì)算公式也很多 ， 利用供熱 比計(jì)算供熱煤耗的方

12、法具有公式簡(jiǎn)單 、 便于操作 的優(yōu) 點(diǎn) ， 是 國(guó)內(nèi) 目 前常用 的供電煤耗計(jì)算方法。但該方 法忽略了供熱發(fā)電公用熱量對(duì)供熱煤耗的影響 ， 沒(méi) 有對(duì)其進(jìn)行分?jǐn)?， 本文利用熱平衡方框 圖分析 了熱 電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的熱量平衡關(guān)系 ， 嘗試提出了考慮分?jǐn)?供熱發(fā)電公用熱量 的供熱 比計(jì) 算公式 ， 利用該公式 計(jì)算 出的供熱 比對(duì)供熱煤耗 、 廠用 電、 發(fā)電供熱成本 等的分?jǐn)倢⒏雍侠怼?對(duì)供熱 比計(jì)算方法 的修正 參考文獻(xiàn)：鑒于以上分析

13、， 筆者認(rèn)為在確定供熱比時(shí) ， 應(yīng)將 熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組在統(tǒng)計(jì)期 內(nèi)供熱發(fā)電公用熱量按照供 熱 比進(jìn)行分?jǐn)?， 并提出供熱 比的計(jì)算公式 ∑Q g r +O t ∑Q g h∑Q g r? ∑Q∑Q一∑Q’式 中： ∑Q為統(tǒng)計(jì)期 內(nèi)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱發(fā)電公用 熱 量 ， G J 。式 ( 6 ) 的依據(jù)仍是熱力學(xué)第一定律 ， 它考慮 了熱 電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組在生產(chǎn) 電能和熱能過(guò)程中， 供熱 和發(fā) 電公共耗用熱量 ， 并將其引入對(duì)供熱 比的計(jì)算進(jìn)行 了

14、修正。同式 ( 4 ) 一樣 ， 該式仍定位在熱 電聯(lián)產(chǎn)環(huán) 節(jié) ， 若熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組利用鍋爐連排等爐側(cè)蒸汽進(jìn)行 供熱 ， 可參照上述公式另行計(jì)算 ， 本文不再討論 。[ 1 ] 黃湘 ． 對(duì)標(biāo)管理 中機(jī)組汽輪機(jī) 系統(tǒng)煤耗 的數(shù)據(jù)分析 [ J ] ．華 電技術(shù) ， 2 0 0 8 ， 3 0 ( 9 ) ： 1 — 5 ．[ 2 ] 楊豫森 ， 嚴(yán)俊 杰 ， 趙子謙 ， 等． 熱 電廠熱 電煤 耗成 本分 攤 方 法的研究 [ J ] ．

15、熱力發(fā) 電 ， 2 0 0 4 ( 2 ) ： 1 — 4 ．[ 3 ] D B1 2 ／ 0 4 6 ． 3 1 — 0 8 ， 火力發(fā)電 供熱煤耗計(jì)算方法及限額[ S ] ．[ 4 ] D L ／ T9 0 4 -2 0 0 4 ， 火力發(fā)電廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算方法[ s ] ．[ 5 ] D L ／ T6 0 6— 3 —2 0 o 6 ， 火力 發(fā) 電廠能 量平 衡 導(dǎo)則 第三 部 分 熱平衡 [ S ] ．( 本文責(zé)編 ： 白銀

16、雷)作者簡(jiǎn)介 ：張東( 1 9 8 0 一 ) ， 男 ， 山東棗 莊人 ， 工程師 ， 從 事 電廠熱 能動(dòng)力工程 、 工 程 管 理 、 生 產(chǎn) 經(jīng) 營(yíng) 管 理 方 面 的工 作 ( E — m a i l ：z h a n g d o n g_ c h d @s i n a ． c o m) 。- ◇ ●-●( >● ●● ●● - ◇ ●● ● ● ● ●●◇ ●◇ ●o ●o ●◇ ●◇ ●0 ●0 ●0 ●o ●o ●

17、0 ●0 ●0 ●◇ ●o ●◇ ●0 ●◇ ●<> ●o ●t) ● ●( 上接 第 4 3頁(yè))采取以上措施后 ， 機(jī)組成功啟 動(dòng)，2軸瓦瓦溫 明顯下降 ， 其他運(yùn)行參數(shù)都在標(biāo) 準(zhǔn)范圍內(nèi)。機(jī)組 B修后 ， 雖然 3軸瓦溫度有所增加 ， 但仍然在標(biāo)準(zhǔn)范 圍內(nèi)， 其他軸瓦各項(xiàng)參數(shù)均正常。通過(guò)對(duì) 比2 ，3軸瓦修前 、 修 后的參數(shù)可 知，調(diào)整軸瓦載荷是處理軸瓦溫度 的主要手段。檢修過(guò) 程 中軸系載荷分配一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)

18、行調(diào) 整 ， 同時(shí)還要注重檢修工藝質(zhì)量 ， 減小測(cè)量誤差 ， 對(duì) 于重要數(shù)據(jù)一定要嚴(yán)格按照 質(zhì)量驗(yàn)收程序進(jìn)行 驗(yàn) 收， 不給機(jī)組的安全運(yùn)行 留下任何隱患。4 結(jié)束語(yǔ) 軸承是汽輪機(jī)的重要組成部件 ， 其溫度過(guò)高不 僅會(huì)損壞部件 ， 甚至?xí)?dǎo)致機(jī)組停機(jī) ， 為電力生產(chǎn)帶 來(lái) 了安全隱患。本文通過(guò)正 向推理診斷故障方法 ，對(duì) 2 軸瓦溫度高的案例進(jìn)行了分析 ， 然后與影 響因素對(duì)比， 找到了原因 ， 通過(guò)重新調(diào)整軸 系載荷分配 ，成功地處理

19、了2 軸瓦溫度高的缺陷。參考文獻(xiàn) ：[ 1 ] 郭建秋． 大型火 電機(jī)組 檢修 應(yīng)用 技術(shù) 叢 書(shū) ： 汽輪 機(jī)分 冊(cè) [ M] ． 北京 ： 中國(guó) 電力 出版社 ， 2 0 0 4 ．[ 2 ] 施維新． 汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)及 事故 [ M] ． 北 京 ： 中國(guó)電力 出版社 ， 2 0 0 8 ．[ 3 ] 張磊 ， 柴彤． 大 型火 電發(fā) 電機(jī) 組故 障 分析 [ M] ． 北 京 ： 中國(guó)電力 出版社 ， 2 0 0 7 ．[ 4

20、 ] 望亭發(fā) 電廠． 3 0 0M W 火 電發(fā) 電機(jī)組運(yùn)行 與檢修 技術(shù) 培 訓(xùn)教材 [ M ] ． 北 京 ： 中國(guó)電力 出版社 ， 2 0 0 4 ．[ 5 ] 王殿武． 火 力發(fā) 電職 業(yè)技 能培 訓(xùn)教 材 汽輪 機(jī)設(shè) 備檢 修 [ M] ． 北 京 ： 中國(guó)電力 出版社 ， 2 0 0 5 ．( 本文責(zé)編： 劉芳)作者簡(jiǎn) 介 ：劉 晶晶( 1 9 8 6 一 ) ， 男 ， 河南濮 陽(yáng)人 ， 助理 工程 師 ， 從 事汽 輪機(jī)