330MW汽輪機軸瓦溫度異常原因分析及處理

李彬

【摘 要】汽輪機軸瓦溫度是機組運行控制的重要參數(shù)之一，300WM機組在運行和啟停過程中會出現(xiàn)軸瓦溫度異?，F(xiàn)象，軸瓦溫度過高會嚴重威脅機組的安全運行。本文通過對大唐略陽發(fā)電有限責任公司330MW汽輪機發(fā)電機前軸承瓦溫異常的原因進行分析，制定了相應處理方案，并在B級檢修中執(zhí)行，最終使該瓦瓦溫達到設計值范圍，確保了機組安全穩(wěn)定運行。

【關鍵詞】 汽輪機 軸瓦 瓦溫

大唐略陽發(fā)電有限責任公司6號汽輪機組為北京北重汽輪發(fā)電機廠生產(chǎn)的330MW亞臨界，凝汽式汽輪機，共有8只支持軸承和1只推力軸承。支持軸承全部采用橢圓軸承。機組支持軸承采用下部雙側進油，兩端泄油。各軸承均設金屬溫度測點，1至6瓦沿軸向前后各設一個溫度測點，報警值：95℃，停機值：110℃。7、8瓦各設一個溫度測點，報警值：110℃，停機值：120℃。

1 出現(xiàn)的問題

略陽公司6號汽輪機在2013年A修結束開機過程中，發(fā)電機前軸承（以下簡稱7瓦）金屬溫度異常升高，在較短時間內(nèi)達到105℃，接近110℃報警值。因此進行了臨時停機消缺。

公司技術部門研究后初步制定出以下措施：將7瓦進油管節(jié)流孔直徑自38mm擴至42mm；將潤滑母管油壓自0.16mpa調(diào)高至0.18mpa。通過增加進油面積，提高潤滑油母管油壓以增大潤滑油進油量，提高潤滑油冷卻效率。

該措施執(zhí)行后開機運行過程中，7瓦瓦溫仍然呈持續(xù)上升趨勢，并超過110℃報警值，最高達到了116℃。沒有達到預期的效果，軸瓦金屬溫度長期超標大大降低了機組健康水平，給機組安全、穩(wěn)定運行造成極大的威脅。

2 要因確定

我們一邊監(jiān)視運行，一邊積極采取各種方法進行試驗、查找7瓦金屬溫度超標的原因，力爭找到解決7瓦金屬溫度嚴重超標的方法。

2.1啟動頂軸油泵，頂起轉子，減小軸瓦負荷

啟動頂軸油泵，運行油壓18.49Mpa，啟動后7瓦瓦溫迅速下降至97℃，但隨著機組負荷的變化，瓦溫又呈上升趨勢，最終溫度升至114℃，效果不明顯。

2.2機組真空對軸瓦溫度的影響

通過觀察發(fā)現(xiàn)機組負荷變化時，機組真空在-88至-92KPa范圍內(nèi)變化，7瓦金屬溫度在97至114℃范圍內(nèi)變化，最高達118.5℃，接近停機值（停機值為120℃），在5、6、7瓦處分別架百分表測量真空變化時5、6、7瓦的標高變化，發(fā)現(xiàn)在真空從-89KPa上升到-91KPa，5瓦標高降低0.12mm，5瓦溫度基本無變化，6瓦標高降低0.05mm，6瓦溫度由93℃，降到90℃，7瓦標高無變化，溫度由105℃上升到118℃，反之，降低真空，真空從-91KPa下降到-89KPa，5瓦標高升高0.12mm，5瓦溫度基本無變化，6瓦標高升高0.05mm，6瓦溫度由90℃升高到93℃，7瓦標高無變化，溫度由118℃下降到106℃。

2.3分析主要原因、制定臨時方案

7瓦標高太高，在機組真空升高時，由于低壓缸下沉，引起低壓缸前后軸承標高下降， 7瓦受到的載荷變大，引起7瓦金屬溫度升高，最終造成7瓦金屬溫度超過報警值接近停機值達118℃。根據(jù)以上原因制定出下列臨時方案：

（1）長期運行一臺頂軸油泵，頂起轉子，減小軸瓦載荷?？紤]到頂軸油泵長期在18.49MPa的高壓下運行，容易造成油泵損壞和頂軸油管接頭漏油的風險，決定將壓力降到14.5MPa運行。

（2）降低機組真空運行，減少低壓缸的下沉量，達到降低7瓦金屬溫度的目的，但該方法極大降低了機組經(jīng)濟性，沒有采用。

（3）在凝汽器底部支起千斤頂，適當頂升千斤頂，限制低壓缸的下沉量，升高5、6瓦標高，降低7瓦載荷，降低7瓦金屬溫度。

（4）臨時方案的實施和效果。長期運行一臺頂軸油泵，凝汽器底部逐步支起所有千斤頂，并同時在低壓缸前、后軸承箱及7瓦外端蓋處架設百分表，以監(jiān)測頂起高度，在頂升過程中嚴密監(jiān)視汽輪機各瓦的溫度和振動的變化，防止機組跳機。最終，低壓缸前軸承箱（5瓦）頂起0.15mm、5瓦金屬溫度上升6℃，低壓缸后軸承箱（6瓦）頂起0.03mm，6瓦金屬溫度上升4℃，達到93.5℃，接近報警值（報警值為95℃）。停止頂升后，7瓦金屬溫度降低至102℃，通過長時間的觀察，7瓦瓦溫一直在93-104℃之間波動，走勢曲線仍呈現(xiàn)波動型，但較之前有大幅下降且低于報警值（發(fā)電機軸瓦金屬溫度報警值為110℃），監(jiān)視運行。

3 制定方案及實施

3.1方案制定

通過以上原因分析和臨時降低7瓦的溫度，經(jīng)過討論最終制定出下列方案：

（1）利用停機機會對低發(fā)轉子進行中心復測及調(diào)整。

（2）對5、6、7瓦分別進行解體檢查，檢查軸瓦和軸徑有無損傷。

3.2方案實施

在2014年B級檢修中，我們對既定方案進行實施：

3.2.1軸承解體，軸瓦和軸徑檢查和處理

在2014年B修中，我們對5、6、7瓦分別進行了解體檢查，檢查結果如下：

5瓦解體后經(jīng)仔細檢查，5瓦烏金表面無損傷，無裂紋，無脫胎現(xiàn)象，5瓦軸頸無磨損。6瓦解體后經(jīng)仔細檢查，6瓦烏金表面無損傷，無裂紋，無脫胎現(xiàn)象，6瓦軸頸無磨損。

7瓦解體后發(fā)現(xiàn)7瓦軸頸處出現(xiàn)多條磨損的深槽，最深處超過2mm，檢查7瓦發(fā)現(xiàn)7瓦烏金面損壞嚴重，損傷嚴重，需要返廠處理。北重廠經(jīng)過強度校核后，將發(fā)電機轉子7瓦軸頸處直徑由450mm車細至445.42mm，保留密封瓦處轉子直徑不變，（車削部位如圖1所示），并根據(jù)車削后的軸頸尺寸按照技術要求重新澆筑修配軸瓦。

圖1 7瓦軸頸車削加工示意圖

3.2.2低發(fā)轉子中心測量及調(diào)整

在停機后，我們在凝汽器水側無水，汽側灌水1.18米，千斤頂頂升的狀態(tài)下對低發(fā)轉子進行了中心復測，測量結果如下（表架低壓轉子，表針指向發(fā)電機轉子，方向面向機頭，單位：mm，下同）：

中心偏差：上偏心0.025；左偏心0.025 ；張口偏差：下張口0.02；右張口0.035

由測量數(shù)據(jù)看來，中心及張口值偏差都在合理范圍內(nèi)，這也與在千斤頂支起后，7瓦溫度回到安全范圍內(nèi)的結果相印證。松開凝汽器底部千斤頂，水側無水，汽側灌水1.2米，工況下對低發(fā)轉子再次進行測量，測量結果如下：

中心偏差：上偏心0.115；左偏心0.11

張口偏差：下張口0.04；右張口0.045

由此數(shù)據(jù)可知，在凝汽器底部千斤頂支撐力去掉后，發(fā)電機張口無明顯變化，但中心偏差已經(jīng)超出要求范圍，由此可以確定，由于7瓦標高偏高，在運行中真空較高時，低壓缸下沉量較大，使7瓦載荷增大，導致7瓦瓦溫異常升高。

根據(jù)這一測量結果，考慮到6號機自2008年B修以來，7瓦金屬溫度一直偏高，將凝汽器汽側灌水高度由1.18米升高到1.342米，進行找中心測量調(diào)整，最終將發(fā)電機靜子前側抽掉0.20mm墊片，后側抽掉0.48mm墊片，通過平移發(fā)電機靜子的方法進行左右方向的調(diào)整，調(diào)整后對低發(fā)中心進行復測，測量結果如下：

中心偏差：下偏心0.0125；左偏心0.02

張口偏差：上張口0.01；右張口0.01

調(diào)整后的測量結果顯示中心及張口均在0.02mm以內(nèi)，達到標準范圍內(nèi)。

3.2.3低壓缸后軸承調(diào)整

由于在停機前6瓦溫度達94℃接近報警值（報警值為95℃），6瓦緊鄰7瓦，為了保證6瓦負載荷不至過重，在6瓦底部抽掉0.07mm墊片。同時將6瓦進油管節(jié)流孔直徑由Φ38mm擴至Φ40mm，增大進油量，降低6瓦溫度。

4處理效果

B修結束開機運行后，從沖轉到帶負荷到最終滿負荷330MW發(fā)電，7瓦瓦溫最高至88℃，離報警溫度110℃相差27℃，較停機前下降明顯，停機前后瓦溫值見表1。

5 結語

由機組開機后運行參數(shù)來看，6瓦瓦溫為80/87℃，較停機前79/90℃略有下降，7瓦瓦溫在83℃至88℃之間，8瓦瓦溫較停機前90℃至94℃之間變化全部在報警值以下，機組各瓦振動無明顯變化。通過這一結果可以看出，此次7瓦溫度異常缺陷的處理是成功的，保證機組能在各種工況下安全運行，機組運行的安全性得到極大地提高。