汽輪發(fā)電機(jī)組6#軸承瓦溫異常原因分析及處理

黃生文 劉曉東 李振海

摘 ?要：軸瓦鎢金溫度是一項重要的監(jiān)視參數(shù)，反映軸承的運(yùn)行狀況。文章首先介紹了六瓦瓦溫偏高接近報警值的異常現(xiàn)象，通過解體檢查分析六瓦瓦溫偏高的原因，并制定相應(yīng)的處理措施，使瓦溫得以控制。

關(guān)鍵詞：汽輪發(fā)電機(jī)組;橢圓軸承;鎢金溫度

中圖分類號：TK268 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）19-0107-02

Abstract： The tungsten temperature of the bearing bush is an important monitoring parameter， which reflects the operation status of the bearing. First of all， this paper introduces the abnormal phenomenon that the temperature of the six-watt is too high and close to the alarm value， analyzes the reasons for the high temperature of the six-watt through disintegration inspection， and formulates the corresponding treatment measures to control the temperature of the six-watt.

Keywords： turbogenerator set; elliptical bearing; tungsten temperature

1 概述

汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中，軸瓦鎢金溫度是一項重要的監(jiān)視參數(shù)，反映著軸系中各軸承的運(yùn)行狀況。汽輪發(fā)電機(jī)組軸承瓦溫超過設(shè)計值甚至觸發(fā)報警或停機(jī)的情況也并不罕見。究其原因，主要有設(shè)計方面的原因，如轉(zhuǎn)子軸系中各軸瓦負(fù)荷分配不當(dāng)、軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、潤滑油進(jìn)回油節(jié)流孔板尺寸不當(dāng)導(dǎo)致供油量不足等，運(yùn)行方面的原因，如潤滑油溫偏高、潤滑油油質(zhì)差（顆粒度或水分超標(biāo)等）、高壓調(diào)節(jié)閥閥序調(diào)整不合理等[1-3]，以及軸承加工、安裝或檢修質(zhì)量不良、汽缸保溫超溫或軸封漏汽等造成軸瓦工作環(huán)境溫度偏高等方面的因素[4]。本文對國內(nèi)某電廠1號機(jī)組調(diào)試期間6#軸承鎢金溫度偏高問題進(jìn)行原因分析并提出解決措施，消除瓦溫異常問題。

2 故障現(xiàn)象及原因分析

2.1 概況

國內(nèi)某電廠1號機(jī)組為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的350MW超臨界、一次中間再熱、單軸、兩缸兩排汽、熱缸電聯(lián)產(chǎn)汽輪發(fā)電機(jī)組，汽輪機(jī)采用高中壓合缸結(jié)構(gòu)，高中壓缸通流部分對頭布置，以平衡軸系推力，高中壓缸前后由1#、2#支持軸承支撐，1#、2#為六瓦塊可傾軸承;低壓缸為雙層缸結(jié)構(gòu)，通流對稱布置，低壓缸前后3#、4#支持軸承支撐低壓轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩端由5#、6#支持軸承進(jìn)行支撐，3#～6#支持軸承均為橢圓瓦結(jié)構(gòu)，軸系簡圖如圖1所示。

2.2 故障現(xiàn)象及原因分析

（1）六瓦瓦溫偏高現(xiàn)象介紹

1號機(jī)組自安裝建設(shè)完畢首次整套啟動以來，6#軸承軸瓦鎢金溫度始終保持比5#軸承高的狀況，在初始啟動階段，沖轉(zhuǎn)至3000r/min空負(fù)荷暖機(jī)時兩瓦瓦溫差值能達(dá)到9.3℃。暖機(jī)完畢升負(fù)荷過程中，5#軸承瓦溫基本在80℃左右，6#軸承瓦溫基本在88℃左右，且不同工況下會隨潤滑油溫的波動而波動，同時隨著負(fù)荷的升高，兩個軸承的瓦溫差值逐漸增大?？紤]到整個汽輪發(fā)電機(jī)組軸系中各瓦負(fù)荷分配會存在一定的差異，但5#、6#軸承分別布置在發(fā)電機(jī)汽端和勵端，兩軸承結(jié)構(gòu)也基本相同，軸瓦溫度差異不應(yīng)如此懸殊。從沖轉(zhuǎn)到機(jī)組帶滿額定負(fù)荷工況下，六瓦瓦溫最高時可達(dá)88.9℃，已非常逼近汽機(jī)廠設(shè)計報警值90℃，隨時都會觸發(fā)報警。整個運(yùn)行過程中兩瓦的振動情況均正常，軸振X、Y向最大值均不超50μm。從3000r/min空負(fù)荷暖機(jī)至升負(fù)荷到額定負(fù)荷工況下瓦溫變化趨勢如圖2所示。

（2）檢查結(jié)果及原因分析

針對6#軸承瓦溫異常的情況，利用停機(jī)消缺機(jī)會對其進(jìn)行翻瓦檢查，揭開上瓦后測量軸承兩側(cè)間隙，并對比上次安裝數(shù)據(jù)，顯示六瓦兩側(cè)間隙已發(fā)生變化，左側(cè)汽端和右側(cè)勵端數(shù)據(jù)變大，左側(cè)勵端和右側(cè)汽端間隙變小，而兩側(cè)總間隙基本未變，說明六瓦下半位置已發(fā)生偏扭，電建安裝數(shù)據(jù)和本次翻瓦前測量數(shù)據(jù)見表1。由安裝數(shù)據(jù)也可以看出，電建安裝時總體左側(cè)間隙小于右側(cè)0.05mm左右，軸瓦整體偏右。

將下瓦翻出，從六瓦下半鎢金面的磨擦痕跡來看，汽端磨擦痕跡集中在下中頂軸油孔部位，相對較輕;勵端磨擦痕跡略重，主要在下中及偏左部位，且偏左磨痕處靠近瓦溫測點(diǎn)探頭，測點(diǎn)孔在圖3中A點(diǎn)處。圖4給出了6#軸承的結(jié)構(gòu)圖。

在檢查六瓦上半定位銷（圖4中部件1）及與其配合的上軸瓦套銷孔，發(fā)現(xiàn)有的銷孔內(nèi)壁有拉毛現(xiàn)象，說明裝配時定位銷與銷孔配合不正，存在憋勁，當(dāng)緊固上軸瓦套（圖4中部件2）中分面螺栓（圖4中部件3）時將其內(nèi)部上下半橢圓球面瓦帶偏，導(dǎo)致勵端被略微抬高，進(jìn)而造成下瓦勵端及偏左部位與軸的磨痕加重，瓦溫升高。

同時，也不排除六瓦下半橢圓瓦塊自身存在內(nèi)圓鎢金面過度不圓滑、存在局部高點(diǎn)等質(zhì)量問題，加工制造精度不高也可能導(dǎo)致運(yùn)行時下瓦鎢金面與軸頸的接觸不均勻，引起瓦溫異常。

3 問題處理措施及運(yùn)行效果檢驗

3.1 針對以上導(dǎo)致六瓦瓦溫升高的原因，采取以下措施

（1）對六瓦下半瓦塊勵端偏左部位磨痕較重處進(jìn)行局部修刮（0.03mm左右），以消除可能的高點(diǎn)，使軸與下半瓦塊接觸在下中部位且分布均勻。修刮處理后軸瓦如圖5所示。

（2）回裝時滿足安裝標(biāo)準(zhǔn)的同時，嚴(yán)把質(zhì)量細(xì)節(jié)，將軸瓦下瓦調(diào)正。6#軸承軸瓦兩側(cè)間隙回裝數(shù)據(jù)見表2。

（3）回裝前將六瓦上半定位銷及銷孔清理毛刺，打磨圓滑，確認(rèn)配合尺寸符合圖紙要求，回裝時涂抹少量潤滑脂。利用專用工具回裝時將上軸承蓋調(diào)平調(diào)正，防止偏斜下落時拉毛和憋勁。緊固上軸承蓋中分面螺栓時對角均勻緊固，滿足廠家的力矩要求。

3.2 運(yùn)行效果檢驗

處理完畢后，10月29日再次啟機(jī)，5#、6#軸承鎢金溫度在3000r/min暖機(jī)時基本一致，隨著機(jī)組負(fù)荷的升高，6#瓦溫逐漸比5#瓦溫略高，升負(fù)荷至額定負(fù)荷工況時最大達(dá)到2.7℃左右。并在后續(xù)的運(yùn)行中5#與6#瓦溫差值逐漸有所回落，基本穩(wěn)定在2.5℃左右，如圖6所示。汽輪發(fā)電機(jī)組其余各瓦瓦溫基本未變，整個軸系振動均正常。

4 結(jié)束語

通過對機(jī)組調(diào)試期間6#軸承瓦溫異常問題的分析與解決，反思總結(jié)軸承設(shè)計優(yōu)化及軸承加工、安裝及質(zhì)量驗收過程中須把控的關(guān)鍵點(diǎn)，將軸承溫度異常問題消除在萌芽狀態(tài)，同時該問題的解決思路為國內(nèi)其他同類機(jī)組處理軸承瓦溫偏高問題提供一定的參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭玉杰，潘文軍，李明，等.某1000MW汽輪發(fā)電機(jī)組標(biāo)高變化監(jiān)測方法與分析[J].軸承，2013（4）：50-52+58.

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[3]李永茂.300MW汽輪機(jī)2#軸瓦溫度高的原因分析與處理建議[J].電力學(xué)報，2003，19（03）：251-252.

[4]邱楊，白廣臣，等.亞臨界600MW汽輪機(jī)6瓦瓦溫過高原因和檢修工藝[J].熱力透平，2010，39（3）：210-213.