125 MWe冲动凝汽式汽轮机推力轴承超温现象分析及对策

机组高 、中压缸通流部 分采用反向布 置 , 低压缸 汽流也反 向流动扩压 。 种布 置方式极大程 度的减 少 这 了机组的轴 向推力 , 其余的轴 向推 力则由汽轮机推 力 轴承来平衡 。由于 号机高 、中压缸下部保温 层存在 松脱现 象 , 下部 保温 效果 明显变差 , 高 、中压缸外缸 受外界环境影 响温度降低 , 由于高 、中压内外缸夹层 汽流流动 , 进一步影 响高 、中压内缸温度下降 , 特 别 在 启停 过程 中高 、中压缸 上 、下缸温 温 差大 , 一般 正常停机后缸温在 一 ℃ 左右 电动盘车状态 , 在 高 、中压 结 合面处 能用 听针 听 到 明显的金 属磨 擦 声 , 增开一台顶轴油 泵提 高顶轴油压后金属摩擦声消 失 ,表 明汽轮机 已经发生轻微的 “ 猫拱背 ” 现象 ,高 、 中压缸上缸比下缸受热快冷却慢 , 受热时膨胀 位移 大 于下缸 , 汽缸 上半部 分动静 部件径 向间隙增大 , 动叶 片叶顶与叶顶汽封 间隙也增大 , 汽封漏汽量增加 相 反 , 高 、中压汽缸下半部分动静部件径 向间隙减 少 , 甚至发生动叶片与汽缸 围带之间轻 微摩擦 , 导致机组 汽缸各级围带磨损严 重 , 高 、中压汽缸结合面处汽封 齿磨 损严 重 , 机组通流部分的径 向汽封 间隙变大 , 增 加 了机组各级前后压差 , 使机组轴 向推 力增大 。高 、 中压缸抽汽压 力和抽汽流量偏 离设计值较 多 , 高 、中 压抽汽量增大 , 高 中压缸进汽量增加 , 不 同程度的增 加 了机组轴 向推 力 。 推力轴承本身存在 问题 电厂 号机 推 力轴 承为 独 立式 布 置在 高 、中压 块扇
图 、 块推力瓦因温度高局部烧黑图片
装在汽轮 机大轴上 , 推 力盘靠低压缸侧工作面 上布置
电 力技 术
第
卷
增加该点温度 明显上升 , 严重 限制 生 产 安 全性 , 如 图 所示 。
号机组 出力 , 极
膜 , 推 力盘 与 推 力 轴 承 间 隙 为 于
。推 力瓦
大地降低了机组运行 的经济性 , 也严重降低 了电厂的
铁 键 卜气 机、 耘 温 词 轮 推力 承 度
【 中图 分 类 号 王
【 献标 识码 】 文
【 文章编号
一 石
。一
一
前言
冲动凝汽式轴 流汽轮机 是高温 、高压蒸 汽由机头 进入 , 通过蒸汽 完全 在喷嘴 内膨胀作功推动汽轮机转 子转动 , 使热能转化 成机械能 。作功后的低温 、低压 蒸汽经过汽轮机尾部的排 汽缸流出 , 整体看来蒸汽对 汽轮 机转 子施 加 了一 个由高 压端 指 向低压端 的 轴 向 推 力 。汽轮机转子 轴向推 力主要有蒸汽作 用在动叶 仁 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 。汽轮发 电机组 的推 力轴 承主要 作 用是 承受 汽轮机 转子 在 运 行 中的轴 向推 力 , 防止 汽轮 机转 子发生轴 向窜动 引起 轴 向位移变化 , 保证机组正常运行时的动静 间隙在要 求范 围内 , 避免汽轮机动静部分发生碰摩 。推 力瓦温 度是 反 映 推 力轴 承 受 力大 小 与 瓦块 工 作 状 态 的 重 要 参数 , 推 力瓦温 度升 高将减小推 力盘与推 力瓦间隙 , 减小二者 之间润滑 油膜 厚度 , 加速推 力瓦块 的磨损 , 甚至引起推 力瓦各瓦块受 力不均匀 , 严 重时烧 毁推 力 瓦 , 引起汽轮 机动静摩擦 的重大设备损坏事 故 。
、
、 、
瓦 左
一 、 一 、
、
正推 力瓦块 间隙分 别 、
、 、
、
、
、 、 。推 力轴 承两侧油档间隙 过大 , 使 大量润 滑 油从油 档流 出 , 导 致 推 力轴承供 油量 不足 , 润滑 油 膜厚度 不均 匀 , 润滑 油冷 却各瓦 块效 果不 同 , 甚 至 出现部 分瓦 块油 膜断 油 引起 温度 异常升高 。 刚性联轴器缺 陷 电厂 号机组 安装 投产 后 , 推 力瓦块温 度正常 , 年 月 日, 号机
第 】卷 第 期 年 月
电 力技 术
冲 动 凝 汽 式 汽 轮 机
推 力 轴 承超 温 现 象 分 析 及 对 策
何 怀昌 ’ 广 东省 粤 电集 团连 州 发 电厂 , 广 东 连州
【 摘
要
针对 莱电厂
汽 轮 机推 力抽承 瓦块 温度升 高导致 超标影响机 组带 负荷的情况 , 从轴 向推 力增
大、 推力轴承安装 、 联抽器缺噜等方面 进行 了分析 , 并采取相应的叶策 , 从而苗除 了 换陷 , 保证 了 机组安全运行 。
有

块扇形 推 力瓦块 , 称 正推 力瓦
推 力盘 靠高 、
中压缸 侧非工 作面 上也 布置 有 瓦块 安置在安装环
块 扇形推 力瓦块 ,
称 负推 力瓦 。每一块瓦块背面 有 一个销金 孔 , 用来将 ‘ 的销钉 。瓦块可以 围绕销钉小 角 度的转 动 , 瓦块 与安 装环在平行大轴方 向的 间隙不固 定 。瓦 块上的销钉孔偏 离中心 , 因此瓦块 工作面和推 力盘 之 间形 成楔形 间隙 , 推 力盘转 动时 推动润 滑油 移动 , 润滑油从楔形空 间的 宽 口进 入 , 从窄 口流出 , 由于流进的油量 多于流 出的油量 , 润滑 油在楔形空间 内受到推 力盘的挤 压 , 压 力逐 渐提 高 , 当这 个压力提 高 到足 以 平衡转 子 的轴 向推 力时 , 在瓦块 和推 力 盘 工作面 间形 成 了油膜 , 建立 了油膜液体摩擦 。某次 号机 级 检修后起动时 出现 正推 力瓦温 度明显升高 , 、 、 从机头 向机 尾顺时 针 方 三块瓦块 一 ‘ , 导 致机 组 带 ℃ ℃ , 且随 负荷 尤 其正 推 力瓦第
块安 装环 平行 度偏 大 , 使 瓦块 受 力不均 , 影响 各瓦 块 与推 力盘的正 常接 触 , 使部分 间隙小 的瓦块 承受 较大 的轴 向推 力 , 出现 个 别瓦 块温 度升 高幅 度大 。 推 力轴 承揭盖后 , 吊出正推 力瓦块 发现 块有烧黑现象 , 每块 瓦上黑块有约 右痕 迹 。测量 为
向编号 , 左侧 上半部第 一瓦块为第一瓦块 温 度 明 显 比 检 修 前 升 高近 亡 负荷时正推 力瓦 第 块瓦温达
设 备概 况
某 电 厂 采 用 上海 汽 轮 机 厂 一 、
型超高压 、一次中间再热 、冲动凝汽式汽轮机 。中压 转 子 与低 压 转 子 采 用 刚性 联 轴 器 连 接 。低 压 内 缸 以 内 缸 中分 面 为死 点 向两 边 汽 流 方 向膨 胀 , 低 压 外 缸 以外 缸 台板 两 只横销 为 死点 向发 电机方 向膨 胀 。汽 轮机 转子以转子推 力盘 为死点分 别向两边 方向膨胀 。汽轮 机组在 号轴承处布置有单独式推 力轴 承 , 推 力盘安
块 安装 间隙要求 较高 , 要求 相邻 推 力瓦块 厚 度差小 。工艺 过 程 复杂 , 容 易 使每 一块 瓦块 与 推 力盘 间隙存在 偏 差 , 推 力轴 承 紧 力不够 , 推 力瓦
推 力瓦块 温 度升 高原 因分 析
针 对机 组正 推 力瓦 温度 升高 影 响机组 出力的情 况 , 首 先对 照推 力瓦温度升高前 后检修项 目和检修 工 艺 , 通过射线检查 , 正推 力瓦材 质未出现问题 , 瓦块 钨金厚度符合机组安装要求且磨损量在正常范围 , 初 步确 定机 组在 本次 级 检修 中部 分检修 工艺影 响 到 轴承安装初始位置 。 机组 变工况运 行使 实际轴 向推 力 大于设计值 、 力轴 承润滑油量减 少或 冷却效果减 弱 推 等因素导致推力瓦温度升高 。 , 机组轴 向推力增 大