影响汽轮机轴瓦温度异常原因分析.docx

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1、影响汽轮机轴瓦温度异常原因分析本文分析了某350MW机组运行中2号轴瓦温度高的原因，阐述了影响可倾瓦温度的关键因素，并通过调整轴瓦的载荷分配、合理选择轴承的油隙、修刮可倾瓦的进出油楔等手段，使该轴瓦温度明显降低，确保了机组的安全运行。该机组共有3个落地式轴承座，设有4个径向轴承，其中：1、2号轴承为可倾瓦；3号轴承下半部为可倾瓦块结构，上部为圆筒形轴承；4号轴承为圆筒形轴承，设有一只推力轴承，推力轴承布置在1号轴承座内。运行过程中#2径向支持轴瓦温度偏高正常运行中在85。C左右最高达到91T,且还有增大趋势,设计95报警，105。C停机,2号轴瓦温度高危及轴承使用寿命甚至损坏,严重影响了机组运

2、行安全。1、影响轴瓦温度的因素由于汽轮机轴承处在高转速、大载荷的工作条件下,所以要求轴承工作必须安全可靠,且摩擦力小。为了满足这两点要求，汽轮机轴承都采用以油膜润滑理论为基础供油,由供油系统连续不断的向轴承内供给压力、温度符合要求的润滑油。转子的轴颈支撑在浇有一层质软、熔点低的巴氏合金上，并作高速旋转，使轴颈与轴瓦之间形成油膜，建立液体摩擦，从而减小摩擦阻力。摩擦产生的热量由回油带走，使轴承温度始终保持在合理的范围之内。轴承的工作情况主要依据轴承温度、轴承回油温度、轴承振动、轴系的稳定性等来衡量。影响轴瓦温度的因素有：1）轴瓦乌金工作面有脱胎、损伤现象，或与轴颈接触不均匀若轴瓦有脱落、损伤会破

3、坏油膜稳定性，接触不良会导致轴颈与轴瓦局部摩擦增大，轴瓦温度升高。2）轴瓦载荷分配不均轴瓦载荷分配不均造成的原因是转子中心偏差、轴承座温度和杨度变化、转子受到向下的力过大、轴振动过大、转速超过允许值、轴封漏汽引起轴承座标高发生变化等。对于动压式滑动轴承，如果轴承载载过轻，轴承油膜过厚，油膜容易失稳而发生油膜振荡；如果轴承载荷过重，油膜容易破裂而产生轴瓦和轴颈局部干磨擦而使轴瓦温度升高。3）轴承润滑油温度过高油温度过高或过低、润滑油黏度不合格、油流量过大或过小、润滑油短油、回油不畅、油质不良或油质恶化、润滑油油压力过低或过高、油流中或轴承内存在气体或杂物、顶轴油管逆止阀不严油膜压力下降等都会造成

4、轴承润滑油温度过高，使得润滑油失去润滑冷却效果，使轴瓦温度升高。4）润滑油量影响轴承润滑油有润滑和冷却功能，如果轴瓦进油量不足/非油不畅，使得运行中产生的热量无法及时带走，就会导致轴瓦温度偏高。5）轴瓦油隙不合格也会造成轴瓦温度高轴瓦与轴顶部间隙过小，机组高速旋转过程中紧力大，油膜受到破坏，导致轴颈与轴瓦乌金表面干摩擦,造成轴瓦温度升高。6）缸热量辐射影响轴瓦附近若汽缸保温效果不好，会导致汽缸热量直接辐射轴瓦，导致温度升高。7）轴瓦安装有问题，使轴瓦球面自动调整能力差或进油孔处垫铁接触不好轴承紧力过大、轴承底座垫片过多、可倾瓦垫块方向装反限制了活动范围、轴承安装偏斜、轴承与轴颈杨度不一致（不同

5、心）等，都可能是轴瓦自动调整能力变差,从而使轴瓦温度升高。8）温度测量存在错误,轴承温度测量系统异常例如温度测量元件损坏、温度测量后补偿方法或标准不对、安装不正确、温度补偿系统受外界干扰等，都会使测温产生误差。2、轴瓦温度升高的现象及分析2号轴承为密切尔式支持轴承，由四块能在支点上自由倾斜的弧形瓦块组成，上半轴承两块可倾瓦，下半轴承两块可倾瓦，瓦块在工作时随着转速或载荷及油温的不同而自由摆动，在轴颈四周形成多油楔。若忽略瓦块的惯性、支点的摩擦阻力及油膜剪切摩擦阻力等的影响，则每个瓦块作用到轴颈上的油膜作用力总是通过轴颈中心，故具有较高的稳定性。但这种轴承结构在半圆内至少有两个瓦块以上,相对而言

6、，其结构较为复杂，给制造、安装和检修技术增加了一定的难度。轴承的润滑油由轴承底部的一个通道进入,通过轴承键中心的一个孔口进入轴承外壳的下半部,沿轴流向轴承外壳环状空间两端。油再从环形空间经6个孔口进入轴承瓦块，沿轴颈分布，并从轴颈两端排出，其中两个位于轴承垂直中心线的顶部，两个位于水平线上。在轴承的两侧均装有油封环，以防止润滑油的大量泄漏，同时为了保证油封环的1)机组运行中2号轴瓦数据及分析：机组正常运行过程中，2号瓦温一般在85左右,夏天满负荷最高达到9C,回油温度偏高。2号轴瓦温度高严重威胁了机组的安全运行。2号轴瓦温度随机组负荷变化曲线如图二所示。图二：2号轴瓦温度随机组负荷变化曲线由图

7、我们可以看到2号轴瓦温度在机组各个负荷段都高。同时从整个机组运行参数来看轴瓦进油温度和压力都正常，其他轴瓦温度都正常，回油温度只有2号轴瓦偏高，则说明2号轴瓦自身存在缺陷，与机组润滑油系统没有关系，应从该瓦的载荷分配、节流孑麻直径、轴承油间隙及轴承合金浇铸质量等方面查找原因，然后给予针对的治理。2)2号轴瓦解体检修中发现的问题及分析：在机组B修中对2号轴瓦进行全面解体，解体发现2号轴承顶部间隙超标，设计值0.610.7Imm,实测值0.78mm。并对中低对轮中心进行了复查,中低对轮全缸中心：下张口0.185mm,右张口0.165mm,高压转子低0.02mm,偏左0.035mm;半缸中心：下张口

8、0.165mm,右张口0.185mm,高压转子氐0.05mm,偏左0.055mm。设计值：高压转不氐0.1Omm,下张口0.158mm,其余外圆张口均0.02mm.高压转子偏高,右张口超标较多。轴承下部瓦块乌金有轻微烧伤，无明显划痕,对轴瓦表面乌金进行着色检查没有发现脱胎和有裂纹现象。对应转子轴颈表面也完好、无划痕，测量轴颈椭圆度、锥度都在标准范围内。对轴承下部垫铁进行接触检查，发现带来油孔的垫铁与轴承座洼窝接触不好。并对轴承节流孑版进行了检查没有发现异物,孑施大小与设计值相符。通过对2号轴瓦解体分析，中低转子中心偏差较大,高压转子偏高，造成2号轴瓦载荷大，是2号轴瓦温度高的主要原因。3、处理

9、措施综合以上分析，结合机组的实际情况,现对2号轴瓦采取下列处理措施：1）适当调整2瓦标高，重新对轴瓦进行载荷分配。轴瓦的载荷分配就是我们通常所说的转子找中，长期以来，一般将大修中联轴器断开,调整联轴器端面和圆周偏差，称为转子找中心。这是一种误解，对于半扰动性或固定式联轴器而言，这种找正结果与两个转子是否同心没有任何关系，而是在找轴瓦的载荷分配。真正的转子找中心是在联轴器连接螺栓拧紧的情况下，检测轴颈的偏心值。本次扩大型B修包含了高中压缸解体检修，为彻底解决2号轴瓦温度高创造了条件,因为处理针对轴承乌金温度高的问题,最好采用方法是重新进行载荷分配,调整汽封间隙。本次检修调整2瓦垫铁，减轻了该瓦的

10、载荷。兼顾转子杨度的同时调整中低联轴器左右外圆及张口到标准范围内。中低对轮全缸中心：下张口0.175mm,右张口0.0175mm,高压转不氐0.1Omm,偏左0.015mm。2）重新研瓦，使其垫铁接触符合轴瓦检修工艺要求。既垫铁与轴承座洼窝的接触痕迹应占垫铁总面积的75%以上，且接触点应均匀分布，特别是对带有来油孔的垫铁，油孔周围接触点一定要严密，以防润滑油外泄。3 ）检查瓦与轴颈的接触面、轴与轴瓦各部间隙和轴承紧力，符合相关规范要求。4 ）修刮可倾瓦块的进、出油斜边，减小流通阻力，从而增加了润滑冷却流量。5）回装时内窥镜检查进油孔内是否有残留异物；落入下瓦时一定要放正，检查下半可倾瓦瓦快活动

11、情况，要活动自如，没有明显的阻力，落入转子盘车几圈检查轴瓦水平是否和轴承座水平一致。经过以上措施处理，机组成功启动，2号轴瓦瓦温明显下降，其它运行参数都在标准范围内。相比修前3号轴瓦瓦温有所增加，但是仍然在标准范围内，同时其它轴瓦各项参数也正常。通过2号轴取口3号轴瓦修前修后参数的对比，说明了调整轴瓦载荷是处理轴瓦温度的主要手段，检修过程中轴系载荷分配一定要严格按照设计要求调整，同时还要注重检修工艺质量，减小测量误差，对于重要数据一定要严格按照质量验收程序进行验收，不给机组的安全运行留下任何隐患。4、结论轴承是汽轮机的重要组成部件，其温度过高，不仅会损坏部件，甚至会被迫停机,造成损失,为电力生产带来了安全隐患。本文通过正向推理诊断故障方法，首先阐述了影响轴瓦温度的主要因素，然后对2号轴瓦温度高的案例，进行了分析，然后与影响因素对比，找到了原因，通过重新调整轴系载荷分配，成功的处理了2号轴瓦温度高的缺陷。