電廠汽輪機軸承的典型故障及其對策

劉亞瓊

（中電投電力工程有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 025150)

一、電廠汽輪機軸承及其作用的剖析

在電廠常使用的汽輪機軸承中，主要分為兩種，即支撐軸承和推力軸承。支撐軸承常用的類型有圓筒形軸承、三油楔軸承、橢圓型軸承和可傾瓦軸承，分別具有其相應(yīng)的工作軸瓦。推力軸承則是由許多推力瓦塊構(gòu)造而成。一般來說，主要就是由支撐軸承結(jié)合而成的聯(lián)合軸承和推力軸承組成。

軸承都是用于有效支撐轉(zhuǎn)子的質(zhì)量，并且由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡容易引發(fā)離心力，離心力同樣是由軸承承擔，同時軸承應(yīng)確定轉(zhuǎn)子的徑向位置，讓轉(zhuǎn)子中心始終保持與氣缸中心一致，維持汽輪機的正常運作。在操作中，軸向位移一般可以比較直觀反映出機組軸向推力的變化，軸向位移允許范圍一般為-0.8—+0.80mm。例如哈汽600MW 機組轉(zhuǎn)子軸向位移數(shù)值大于0.9mm 時，汽輪機就會自動發(fā)生警報；如果軸向位移數(shù)值大于1.0mm 時，汽輪機保護將動作，跳閘停止機組運行以保證設(shè)備安全。

二、汽輪機軸承的典型故障及原因分析

1.支持軸承出現(xiàn)損壞引起的故障及原因分析

由于軸承中的軸瓦接觸面為烏金胎面，當接觸面有雜質(zhì)或轉(zhuǎn)子與軸瓦載荷不均，轉(zhuǎn)子高速摩擦?xí)斐蔀踅鸬臏囟壬?，回油溫度隨之上升，汽油機的油膜受到損壞，而整個機組振動力度加大，造成軸瓦損壞。這些就是支持軸承燒壞的現(xiàn)象。支持軸承損壞的另一個主要原因則是潤滑油壓下降，導(dǎo)致軸承斷油，烏金隨之脫落。[1]其原因可歸結(jié)為以下幾點：

（1）在開啟和停止使用時對冷油器的切換操作順序出現(xiàn)錯誤，或者是再進行冷油器切換的過程中沒有將空氣完全放完再進行其他操作。而且大部分電廠工作人員在使用汽輪機時未對潤滑油壓進行及時查看，導(dǎo)致軸承在使用時潤滑油用盡卻沒有及時補充，導(dǎo)致軸承燒壞甚至造成安全事故。

（2）在油系統(tǒng)開始運行時，空氣沒有排放干凈導(dǎo)致油系統(tǒng)的管道震動力度大，有可能由于劇烈震動導(dǎo)致法蘭盤破裂后油系統(tǒng)管道漏油，油壓自然隨之下降，此時軸承就會由于油系統(tǒng)供應(yīng)不上而導(dǎo)致燒壞。

（3）冷油器、油系統(tǒng)的管道、閥門漏油時，油管的位置會發(fā)生改變，如果沒有被及時發(fā)現(xiàn)并進行補救時，會致使最終由于油位過低而引起主油泵潤滑油用盡無補。

（4）當軸瓦出現(xiàn)松動，軸承的入油口和入油管發(fā)生銜接偏移，從而引發(fā)軸承油盡的現(xiàn)象。

（5）在日常作業(yè)中，對油壓沒有進行監(jiān)控，而當機組啟動定速時，高壓輔助油泵隨之停止工作。如果沒有注意油壓的變化，一旦注油器運行出現(xiàn)問題，主油泵失壓嚴重或者潤油泵出現(xiàn)滑動，會燒壞軸瓦，使汽輪機停止運作。

（6）潤滑油系統(tǒng)存在雜物、油污或潤滑油乳化造成油膜損壞或者油膜狀態(tài)不好，潤滑冷卻效果不佳。

2.推力軸承出現(xiàn)損壞引起的故障及原因分析

推力軸承的基本表現(xiàn)如下：軸向位移數(shù)據(jù)加大，推力瓦的烏金溫度上升，回油溫度隨之升高，且整個推力瓦塊會出現(xiàn)冒煙狀況。當推力軸承發(fā)生損壞時，往往是由于軸向位移造成的。如果運行中正向和負向的推力比推力軸承所能承載的能力大，或者推力瓦塊的油膜遭到損壞時，推力軸承就會出現(xiàn)燒損。

（1）蒸汽葉片清理力度不夠，污垢結(jié)片，蒸汽質(zhì)量較低。如果雙抽氣汽輪機的葉片污垢結(jié)片達到一定厚度，經(jīng)長期作業(yè)，一旦高壓加熱器停止運行，隨之帶來的是負荷增加、軸瓦發(fā)生位移，回油溫度上升。此時即使立刻關(guān)閉電閘停止作業(yè)也無法挽救推力瓦塊的融化。

（2）中壓氣門的錯誤關(guān)閉或者機組在作業(yè)過程中瞬間甩負荷，也會導(dǎo)致推力軸承無法及時調(diào)節(jié)導(dǎo)致燒壞。

（3）當汽輪機在運行中出現(xiàn)水擊，或者在蒸汽溫度降低時處理方法不對，也會引起推力軸承燒壞。

（4）如果油系統(tǒng)使用不當或缺乏管理，長期未進行清理工作導(dǎo)致油系統(tǒng)中沙子、銅沫等雜質(zhì)含量提升，推力瓦塊的油膜容易被損壞。

三、針對汽輪機軸承的典型故障做分析并建立預(yù)防對策

1.在技術(shù)上

（1）從油箱和油系統(tǒng)入手

首先，在日常操作中，應(yīng)對油箱的油位常進行檢查，將油位控制在一定范圍內(nèi)。操作人員要掌握相關(guān)的漏油補救方式，當出現(xiàn)緊急狀況時可以進行補救工作。其次，對于濾油網(wǎng)要進行清洗，且隔一段時間就檢查一次，可以從濾油網(wǎng)旁邊的油位差進行污垢情況查看。再者，對于長期使用的油質(zhì)應(yīng)給予保證，減少劣質(zhì)油的使用。最后，就是要對運行中的情況進行時時跟進，如果出現(xiàn)軸承的流油狀況出現(xiàn)差異，應(yīng)及時停止作業(yè)，檢查情況，根據(jù)查出的原因進行補救。

（2）從冷油器入手

首先，應(yīng)對冷油器的入油口、出油口加強監(jiān)控力度，保證只有專業(yè)操作人員能靠近。其次，如有多臺冷油器進行同時運作，當要關(guān)閉其中一臺冷油器時要先確保其他冷油器的正常運行。最后就是對冷油器進行監(jiān)控，保證冷卻水沒有進入其中，否則會影響運行，而且即使系統(tǒng)停止運作，水還是有可能漏入油側(cè)。

（3）從輔助油泵入手

要謹記在汽輪機啟動之前要先行打開輔助油泵，只有確保軸承中的油已經(jīng)流過并沖動轉(zhuǎn)子，促使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度接近設(shè)想的額定速度時，才能關(guān)閉輔助油泵。另外，對于油泵應(yīng)進行定期檢查，始終保持其正常運作。如果在操作中出現(xiàn)問題，操作人員應(yīng)當具備一定的補救能力，及時對失油、漏油等狀況進行挽救。

（4）從汽輪機和軸承整體入手

汽輪機應(yīng)當保持其軸承的溫度，若出現(xiàn)溫度急劇上升則應(yīng)及時停機做檢查，推力瓦塊的烏金和回油溫度同樣應(yīng)引起注意。烏金溫度：90 攝氏度為上限；回油溫度：70 攝氏度為上限。一旦超過這些數(shù)值就應(yīng)進行查看。另外，如果出現(xiàn)軸瓦斷油或受到水沖擊等突發(fā)事件，操作人員要進行補救，并保證軸瓦沒有受損才可重新啟動投入作業(yè)。

2.在管理上

應(yīng)加強對汽輪機操作人員的專業(yè)技術(shù)培養(yǎng)，增強操作人員的專業(yè)性，培養(yǎng)運行操作人員的事故預(yù)判能力和應(yīng)急處理能力，如果汽輪機在運行中發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)當有專業(yè)技術(shù)型人員在旁進行及時補救工作。其次，還應(yīng)加強日常維修工作管理，從預(yù)防工作入手，防患于未然，提高設(shè)備運行的安全性。

四、結(jié)語

本文對電廠汽輪機軸承在運作中經(jīng)常出現(xiàn)的問題做原因剖析并提出相應(yīng)預(yù)防和解決措施，力求幫助操作人員解決實際問題。

[1]胡奉云.汽輪機軸承損壞情況分析與檢修措施[J].科技與企業(yè)，2012，7.

[2]陳巖崗.汽輪機軸承典型故障的分析與對策[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2009，10.