閆春泉 張 偉
(黑龍江省火電第三工程公司,黑龍江 哈爾濱 150000)
推力瓦是汽輪機中一個重要部件。如果軸向推力過大,或推力瓦塊溫度過高,將會導致機組保護停機,一但推力瓦塊烏金磨損燒壞,轉子便會發生不允許的軸向位移,使汽輪機通流部分發生碰撞、磨損等嚴重事故,所以推力瓦的正常工作是保障汽輪機安全運行的重要條件之一。
機組試運行階段如果潤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,進油不暢或回油量小造成的,在運行中也可檢查推力軸承工作面與非工作面的溫度。參照l號軸承溫度是否偏高,如果溫差較大,可調整推力軸承回油孔針形閥開度在總行程的2/3以上,觀察推力瓦溫是否下降。
機組投運一段時間后,瓦塊溫度逐漸升高,并與負荷大小有一定的關系,這可能是在運行中通流部分工況改變所致,常見原因有:葉片結垢,平衡盤處軸封磨損改變了平衡推力的大小等原因造成。
在汽輪機運行中,推力軸承瓦塊中有某塊溫度經常偏高,如果排除熱工測點錯誤,則可能是瓦塊尺寸偏厚,或推力瓦定位安裝環上的銷釘松動,將瓦塊頂起造成的,需解體推力瓦,檢查推力瓦定位安裝環上的銷釘是否把緊,在平板上測量瓦塊厚度,將所有推力瓦塊涂紅丹粉,整體組裝后與推力盤研磨,檢查瓦塊的接觸面積是否達75%以上。
2.3.1 針對推力支承聯合軸承,應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 針對自位式推力軸承,應檢查球面和安裝環定位銷釘與銷孔,如定位銷孔偏斜或定位銷變形,會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規則的瓦塊溫度升高,即處理了這一塊,下次又出現了另外一塊,這次處理了下瓦,下次又變成了上瓦,這樣問題就比較復雜。產生這種現象的原因可能是幾種缺陷的綜合,并且是隨機產生的,主要原因是支持瓦球面配合不好,不能自由轉動調整,使瓦塊不能均勻受力。
某發電廠3號機是北京北重汽輪電機有限公司生產的25MW背壓式機組,自2005年機組試運行后,發生上半推力瓦塊局部溫度超標,多次停機檢修,修刮推力瓦塊接觸面,增加進油量,調節推力瓦回油針型閥開度,增加泄油量等一系列措施都均無明顯效果。經分析,認為產生這種現象的原因有:
(1)軸瓦外殼的結合面定位銷緊力不足;
(2)軸承球面和瓦枕的緊力大,自定位性能差;
(3)推力瓦與推力盤接觸存不良,接觸面小;
(4)軸承球面和瓦枕定位銷配合不好,限制了球面座的自定位調整。
(5)推力支承聯合軸承底部支撐彈簧剛度不足或支撐桿高度不夠。
根據前幾次的檢修記錄,排除了1、2條原因,大修時決定著重檢查3、4、5條的原因,檢查中發現瓦枕上的定位銷與球面座銷孔側壁靠緊,無間隙,限制了球面座的自定位調整,經過修磨球面座銷孔與定位銷處有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重,并且接觸點痕跡由上至下逐漸減少,拆下工作瓦塊測量厚度均不大于0.01mm,瓦塊在平板上檢查,接觸點均勻,接觸面積大于75%,于是檢查軸瓦與軸頸的揚度值,發現#1瓦軸頸前揚0.52mm/m,而軸承中分面后揚1.10mm/m,兩者揚度不一致。找出原因后,通過調整支持推力聯合軸承支撐桿的標高,使軸頸揚度與軸承平面揚度趨于一致,調整后支撐桿標高共提高2.0mm,調整后的聯合軸承處軸頸前揚0.45mm/m格,軸承中分面前揚0.47mm/m。結合揚度的變化,對推力瓦塊的接觸面積重新修刮研磨,并調整回油孔開度在2/3以上。經大修后滿負荷運行,推力瓦塊的最高溫度只有71℃。
某電廠2號機組系南京汽輪電機廠2004年生產的60MW凝汽式汽輪發電機組,機組試運行中推力瓦工作瓦塊溫度升高很快達到報警值,停機檢查時發現推力瓦塊磨損,因為安裝前測量瓦塊厚度差均小于0.01mm,所以又仔細檢查了推力瓦定位環,發現推力瓦定位環上懸掛瓦塊的銷釘旋出,將推力瓦塊頂起,所以此處瓦塊溫度高,經處理把所有銷釘全部擰緊后,推力瓦溫恢復正常。
某發電廠6號機系上海汽輪機廠生產的150 MW中間再熱凝汽式汽輪機,2009年機組試運行后發現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,上部達到83℃以上,最高接近90℃的報警值。經分析,認為主要是由于推力瓦進油不暢,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。
在停機檢修中,發現推力支撐聯合軸承的緊力為0.07mm,推力瓦塊進油楔比較小,經過調整球面緊力達到0.03mm,推力瓦瓦塊的油楔全部修刮,增大了油楔角度,同時將推力瓦塊涂紅丹裝復后在推力盤上進行實磨,從紅丹磨痕中觀察推力瓦塊在機組運行中的實際受力情況,通過對瓦塊烏金和球面座修刮,使瓦枕與球面座實際接觸面積大于70%,瓦塊烏金表面接觸面積大于75%,接觸點均勻。經處理后,再次開機帶負荷后.推力瓦塊最高溫度不超過75℃。
(1)測量軸頸揚度時,應同時測量軸承中分面揚度,比較兩者是否接近,若偏差較大時應當進行處理。
(2)要著重檢查推力瓦塊與推力盤的實際接觸情況,在安裝中將瓦塊涂紅丹粉,在轉子推力盤上實磨,確保接觸面積達到75%以上。
(3)推力瓦安裝時,檢查球面瓦的緊力、定位銷孔與定位銷的間隙,以及推力瓦支承座支撐情況,確保球面自定位性能優良。
推力瓦溫度是機組安全運行的重要指標之一。多年來,不少機組因推力瓦溫高而影響了機組滿負荷運行。所以及時對比分析,查找原因,并采取措施降低推力瓦溫度對于機組穩定運行的至關重要,希望本文對解決電廠汽輪機推力瓦溫度高,能夠起到一定的借鑒作用,由于本人工作經驗有限,文中有疏漏和不足之處,敬請專家和同仁們給予指正。
[1]《汽輪機運行技術》(華北電管局).
[2]《汽輪機設備及原理》(中國電力出版社).