閆春泉 張 偉
(黑龍江省火電第三工程公司,黑龍江 哈爾濱 150000)
推力瓦是汽輪機(jī)中一個(gè)重要部件。如果軸向推力過(guò)大,或推力瓦塊溫度過(guò)高,將會(huì)導(dǎo)致機(jī)組保護(hù)停機(jī),一但推力瓦塊烏金磨損燒壞,轉(zhuǎn)子便會(huì)發(fā)生不允許的軸向位移,使汽輪機(jī)通流部分發(fā)生碰撞、磨損等嚴(yán)重事故,所以推力瓦的正常工作是保障汽輪機(jī)安全運(yùn)行的重要條件之一。
機(jī)組試運(yùn)行階段如果潤(rùn)滑油溫和油壓正常的情況下,推力瓦塊溫度普遍高,可能是推力瓦塊油楔小,進(jìn)油不暢或回油量小造成的,在運(yùn)行中也可檢查推力軸承工作面與非工作面的溫度。參照l(shuí)號(hào)軸承溫度是否偏高,如果溫差較大,可調(diào)整推力軸承回油孔針形閥開(kāi)度在總行程的2/3以上,觀察推力瓦溫是否下降。
機(jī)組投運(yùn)一段時(shí)間后,瓦塊溫度逐漸升高,并與負(fù)荷大小有一定的關(guān)系,這可能是在運(yùn)行中通流部分工況改變所致,常見(jiàn)原因有:葉片結(jié)垢,平衡盤(pán)處軸封磨損改變了平衡推力的大小等原因造成。
在汽輪機(jī)運(yùn)行中,推力軸承瓦塊中有某塊溫度經(jīng)常偏高,如果排除熱工測(cè)點(diǎn)錯(cuò)誤,則可能是瓦塊尺寸偏厚,或推力瓦定位安裝環(huán)上的銷(xiāo)釘松動(dòng),將瓦塊頂起造成的,需解體推力瓦,檢查推力瓦定位安裝環(huán)上的銷(xiāo)釘是否把緊,在平板上測(cè)量瓦塊厚度,將所有推力瓦塊涂紅丹粉,整體組裝后與推力盤(pán)研磨,檢查瓦塊的接觸面積是否達(dá)75%以上。
2.3.1 針對(duì)推力支承聯(lián)合軸承,應(yīng)考慮推力軸承支撐彈簧剛度是否變小或支撐桿高度不夠,造成推力軸承頭部下垂,使工作面上半部瓦塊承受的壓力增大,溫度升高。
2.3.2 針對(duì)自位式推力軸承,應(yīng)檢查球面和安裝環(huán)定位銷(xiāo)釘與銷(xiāo)孔,如定位銷(xiāo)孔偏斜或定位銷(xiāo)變形,會(huì)妨礙球面瓦的自位性能,或使上、下半推力瓦受力改變,引起上下兩半瓦塊溫度不均。
在電廠檢修中遇到的最難以消除的推力瓦塊溫度升高的情況是無(wú)規(guī)則的瓦塊溫度升高,即處理了這一塊,下次又出現(xiàn)了另外一塊,這次處理了下瓦,下次又變成了上瓦,這樣問(wèn)題就比較復(fù)雜。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是幾種缺陷的綜合,并且是隨機(jī)產(chǎn)生的,主要原因是支持瓦球面配合不好,不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整,使瓦塊不能均勻受力。
某發(fā)電廠3號(hào)機(jī)是北京北重汽輪電機(jī)有限公司生產(chǎn)的25MW背壓式機(jī)組,自2005年機(jī)組試運(yùn)行后,發(fā)生上半推力瓦塊局部溫度超標(biāo),多次停機(jī)檢修,修刮推力瓦塊接觸面,增加進(jìn)油量,調(diào)節(jié)推力瓦回油針型閥開(kāi)度,增加泄油量等一系列措施都均無(wú)明顯效果。經(jīng)分析,認(rèn)為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因有:
(1)軸瓦外殼的結(jié)合面定位銷(xiāo)緊力不足;
(2)軸承球面和瓦枕的緊力大,自定位性能差;
(3)推力瓦與推力盤(pán)接觸存不良,接觸面??;
(4)軸承球面和瓦枕定位銷(xiāo)配合不好,限制了球面座的自定位調(diào)整。
(5)推力支承聯(lián)合軸承底部支撐彈簧剛度不足或支撐桿高度不夠。
根據(jù)前幾次的檢修記錄,排除了1、2條原因,大修時(shí)決定著重檢查3、4、5條的原因,檢查中發(fā)現(xiàn)瓦枕上的定位銷(xiāo)與球面座銷(xiāo)孔側(cè)壁靠緊,無(wú)間隙,限制了球面座的自定位調(diào)整,經(jīng)過(guò)修磨球面座銷(xiāo)孔與定位銷(xiāo)處有2.0mm的間隙,保證了球面的自定位性能。
其次,檢查推力瓦的接觸情況,推力瓦工作瓦塊上半的接觸點(diǎn)重,并且接觸點(diǎn)痕跡由上至下逐漸減少,拆下工作瓦塊測(cè)量厚度均不大于0.01mm,瓦塊在平板上檢查,接觸點(diǎn)均勻,接觸面積大于75%,于是檢查軸瓦與軸頸的揚(yáng)度值,發(fā)現(xiàn)#1瓦軸頸前揚(yáng)0.52mm/m,而軸承中分面后揚(yáng)1.10mm/m,兩者揚(yáng)度不一致。找出原因后,通過(guò)調(diào)整支持推力聯(lián)合軸承支撐桿的標(biāo)高,使軸頸揚(yáng)度與軸承平面揚(yáng)度趨于一致,調(diào)整后支撐桿標(biāo)高共提高2.0mm,調(diào)整后的聯(lián)合軸承處軸頸前揚(yáng)0.45mm/m格,軸承中分面前揚(yáng)0.47mm/m。結(jié)合揚(yáng)度的變化,對(duì)推力瓦塊的接觸面積重新修刮研磨,并調(diào)整回油孔開(kāi)度在2/3以上。經(jīng)大修后滿負(fù)荷運(yùn)行,推力瓦塊的最高溫度只有71℃。
某電廠2號(hào)機(jī)組系南京汽輪電機(jī)廠2004年生產(chǎn)的60MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組,機(jī)組試運(yùn)行中推力瓦工作瓦塊溫度升高很快達(dá)到報(bào)警值,停機(jī)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)推力瓦塊磨損,因?yàn)榘惭b前測(cè)量瓦塊厚度差均小于0.01mm,所以又仔細(xì)檢查了推力瓦定位環(huán),發(fā)現(xiàn)推力瓦定位環(huán)上懸掛瓦塊的銷(xiāo)釘旋出,將推力瓦塊頂起,所以此處瓦塊溫度高,經(jīng)處理把所有銷(xiāo)釘全部擰緊后,推力瓦溫恢復(fù)正常。
某發(fā)電廠6號(hào)機(jī)系上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的150 MW中間再熱凝汽式汽輪機(jī),2009年機(jī)組試運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)推力工作瓦塊總體瓦溫偏高,上部工作瓦塊溫度比下部工作瓦塊高,上部達(dá)到83℃以上,最高接近90℃的報(bào)警值。經(jīng)分析,認(rèn)為主要是由于推力瓦進(jìn)油不暢,球面緊力大或球面接觸不良,造成推力瓦塊受力不均,部分瓦塊接觸面太小。
在停機(jī)檢修中,發(fā)現(xiàn)推力支撐聯(lián)合軸承的緊力為0.07mm,推力瓦塊進(jìn)油楔比較小,經(jīng)過(guò)調(diào)整球面緊力達(dá)到0.03mm,推力瓦瓦塊的油楔全部修刮,增大了油楔角度,同時(shí)將推力瓦塊涂紅丹裝復(fù)后在推力盤(pán)上進(jìn)行實(shí)磨,從紅丹磨痕中觀察推力瓦塊在機(jī)組運(yùn)行中的實(shí)際受力情況,通過(guò)對(duì)瓦塊烏金和球面座修刮,使瓦枕與球面座實(shí)際接觸面積大于70%,瓦塊烏金表面接觸面積大于75%,接觸點(diǎn)均勻。經(jīng)處理后,再次開(kāi)機(jī)帶負(fù)荷后.推力瓦塊最高溫度不超過(guò)75℃。
(1)測(cè)量軸頸揚(yáng)度時(shí),應(yīng)同時(shí)測(cè)量軸承中分面揚(yáng)度,比較兩者是否接近,若偏差較大時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行處理。
(2)要著重檢查推力瓦塊與推力盤(pán)的實(shí)際接觸情況,在安裝中將瓦塊涂紅丹粉,在轉(zhuǎn)子推力盤(pán)上實(shí)磨,確保接觸面積達(dá)到75%以上。
(3)推力瓦安裝時(shí),檢查球面瓦的緊力、定位銷(xiāo)孔與定位銷(xiāo)的間隙,以及推力瓦支承座支撐情況,確保球面自定位性能優(yōu)良。
推力瓦溫度是機(jī)組安全運(yùn)行的重要指標(biāo)之一。多年來(lái),不少機(jī)組因推力瓦溫高而影響了機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行。所以及時(shí)對(duì)比分析,查找原因,并采取措施降低推力瓦溫度對(duì)于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的至關(guān)重要,希望本文對(duì)解決電廠汽輪機(jī)推力瓦溫度高,能夠起到一定的借鑒作用,由于本人工作經(jīng)驗(yàn)有限,文中有疏漏和不足之處,敬請(qǐng)專(zhuān)家和同仁們給予指正。
[1]《汽輪機(jī)運(yùn)行技術(shù)》(華北電管局).
[2]《汽輪機(jī)設(shè)備及原理》(中國(guó)電力出版社).