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。

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。产生这种现象的原因可能是几种缺陷的综合,并且是随机产生的,主要原因是支持瓦球面配合不好,不能自由转动调整,使瓦块不能均匀受力。

2、推力瓦温度高处理实例

2.1 实例1

某发电厂3号机是北京北重汽轮电机有限公司生产的25MW背压式机组,自2005年机组试运行后,发生上半推力瓦块局部温度超标,多次停机检修,修刮推力瓦块接触面,增加进油量,调节推力瓦回油针型阀开度,增加泄油量等一系列措施

都均无明显效果。经分析,认为产生这种现象的原因有:

(1)轴瓦外壳的结合面定位销紧力不足:

(2)轴承球面和瓦枕的紧力大,自定位性能差;

(3)推力瓦与推力盘接触存不良,接触面小;

(4)轴承球面和瓦枕定位销配合不好,限制了球面座的自定位调整。

(5)推力支承联合轴承底部支撑弹簧刚度不足或支撑杆高度不够。

根据前几次的检修记录,排除了1、2条原因,大修时决定着重检查3、4、5条的原因,检查中发现瓦枕上的定位销与球面座销孔侧壁靠紧,无间隙,限制了球面座的自定位调整,经过修磨球面座销孔与定位销处有2.0mm的间隙,保证了球面的自定位性能。

检查推力瓦的接触情况,推力瓦工作瓦块上半的接触点重,并且接触点痕迹由上至下逐渐减少,拆下工作瓦块测量厚度均不大于0.01mm,瓦块在平板上检查,接触点均匀,接触面积大于75%,于是检查轴瓦与轴颈的扬度值,发现#1瓦轴颈前扬0.52mm/m,而轴承中分面后扬1.10mm/m,两者扬度不一致。找出原因后,通过调整支持推力联合轴承支撑杆的标高,使轴颈扬度与轴承平面扬度趋于一致,调整后支撑杆标高共提高2.0mm,调整后的联合轴承处轴颈前扬0.45mm/m格,轴承中分面前扬0.47mm/m。

2.2 实例2

某发电厂6号机系上海汽轮机厂生产的150MW中间再热凝汽式汽轮机,2009年机组试运行后发现推力工作瓦块总体瓦温偏高,上部工作瓦块温度比下部工作瓦块高,上部达到83℃以上,最高接近90℃的报警值。经分析,认为主要是由于推力瓦进油不畅,球面紧力大或球面接触不良,造成推力瓦块受力不均,部分瓦块接触面太小。

在停机检修中,发现推力支撑联合轴承的紧力为0.07mm,推力瓦块进油楔比较小,经过调整球面紧力达到0.03mm,推力瓦瓦块的油楔全部修刮,增大了油楔角度,同时将推力瓦块涂红丹装复后在推力盘上进行实磨,从红丹磨痕中观察推力瓦块在机组运行中的实际受力情况,通过对瓦块乌金和球面座修刮,使瓦枕与球面座实际接触面积大于70％,瓦块乌金表面接触面积大于75％,接触点均匀。

2.3 结论

(1)测量轴颈扬度时,应同时测量轴承中分面扬度,比较两者是否接近,若偏差较大时应当进行处理。

(2)要着重检查推力瓦块与推力盘的实际接触情况,在安装中将瓦块涂红丹粉,在转子推力盘上实磨,确保接触面积达到75％以上。

(3)推力瓦安装时,检查球面瓦的紧力、定位销孔与定位销的间隙,以及推力瓦支承座支撑情况,确保球面自定位性能优良。

3、结语

推力瓦温度是机组安全运行的重要指标之一。多年来,不少机组因推力瓦温高而影响了机组满负荷运行。所以及时对比分析,查找原因,并采取措施降低推力瓦温度对于机组稳定运行的至关重要,希望本文对解决电厂汽轮机推力瓦温度高,能够起到一定的借鉴作用,由于本人工作经验有限,文中有疏漏和不足之处,敬请专家和同仁们给予指正。

参考文献

[1]《汽轮机运行技术》（华北电管局）.

[2]《汽轮机设备及原理》（中国电力出版社）.