河源電廠#1機組軸瓦溫度跳變情況分析與預控

王得偉

摘 要：汽輪機是發電廠的關鍵設備，其運行效率和電廠的經濟效益密切相關。作者結合多年的工作經驗以及河源電廠汽機運行過程中出現的問題，提出相應的應對措施。該文詳細介紹了河源電廠1號機商業運行啟動過程中#1軸瓦溫度跳變，經分析引起軸瓦溫度跳變的根本原因是頂軸油濾網破損，導致不銹鋼絲脫落磨損軸瓦，造成汽輪機非正常停機。針對上述汽輪機故障，采取有效措施，避免類似的汽輪機故障再次發生，以提高電廠機組運行效率，實現電廠的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：汽輪發電機組 軸瓦 溫度跳變 濾網

中圖分類號：TM31 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（c）0080-01

廣東河源電廠2×600 MW 機組為哈爾濱汽輪機廠與日本三菱公司聯合設計生產的CLN600-25/600/600型、超超臨界、一次中間再熱、單軸、兩缸、兩排汽、凝汽式汽輪機。#1機組于2009年2月3日商業運行啟動期間，當轉速沖至275 r/min時，#1軸瓦溫度跳變到130 ℃，運行人員立即打閘停機，并投盤車。經過指揮部商定準備開瓦檢查。

2009年2月4日下午打開#1軸瓦，發現軸頸上延軸瓦接觸面部位有明顯劃痕，軸瓦已經有明顯磨損，在右側瓦瓦口位置有不銹鋼絲，經測量不銹鋼絲直徑0.025 mm左右，被卷曲成絮狀。2009年2月5日開始拆#2軸瓦，發現#2軸頸也有劃痕，但相對#1軸頸較輕，隨即拆#3、#4、#5、#6軸瓦，未發現有大的異常。

1 要因確認

經檢查發現，在油箱回油濾網上，油箱磁棒上，油凈化裝置濾網上，均粘拂有直徑為0.025 mm的不銹鋼絲。檢查油箱回油提籃濾網的不銹鋼絲直徑為0.135 mm，明顯比污染油系統的不銹鋼絲粗，而且剛度較硬，況且無破損，可以排除。油凈化裝置上有三種濾網，一種明顯比這種粗，另一種明顯比這種細，再一種為棉濾網，與之不同，可以排除。密封油裝置上為筒狀濾芯，不會脫絲，可以排除。檢修部門對頂軸油濾網進行解體檢修，發現兩套頂軸油濾網（內外套裝共兩個）已經嚴重損壞，上沿出現嚴重飛邊，濾網中部也已經損壞，經測量頂軸油濾網的不銹鋼絲直徑為0.025 mm。

分析后認定頂軸油濾網不銹鋼絲是導致軸瓦溫度高的主要原因，不銹鋼絲為運行過程中濾網破損脫落所致。

2 原因分析

#1、2軸瓦無頂軸油，濾網不銹鋼絲是如何進入#1、2軸瓦并劃傷軸頸的呢？

整個油系統設計有兩套頂軸油裝置，在每臺頂軸油泵前設計了一套過濾器，過濾器分內外兩層濾網。當濾網破損后，濾網在流動油的帶動下不銹鋼絲會脫落流入系統。頂軸油系統有一路調整油直接回到油箱，不銹鋼絲隨之進入油箱；另四路頂軸油從#3、#4、#5、#6軸瓦油口進入軸瓦，但在盤車狀態下，轉子在有頂軸油位置軸頸都有0.05～0.10 mm的頂起高度，跟隨頂軸油進入這四個軸瓦的不銹鋼絲在油動力的作用下流過軸瓦與軸頸的間隙，進入軸承座，流回到主油箱，受到不銹鋼絲污染的潤滑油會經過進油管道進入#1、#2軸瓦進油口。

#1、#2軸瓦是可傾瓦，無頂軸油，隨油流過來的不銹鋼絲就會在油口位置聚集，在盤車（或沖轉力）的帶動下轉子轉動，部分不銹鋼絲碾轉出軸瓦，部分嵌在瓦口位置。轉動的轉子在帶有不銹鋼絲的瓦上旋轉勢必會將轉子軸頸位置磨損，因沖轉過程中轉速最高升至275r/min，還未達到足夠的溫度使軸瓦熔化，也未形成油膜將轉子抬起，而轉子軸頸已經在鋼絲的作用下嚴重劃傷。

因#2軸瓦離#3軸瓦較近，#3軸瓦有頂軸油的抬起高度，#2軸瓦也相應有小量的抬起，因而對#2軸瓦起到了保護作用，這就是#2軸瓦相對于#1軸瓦磨損較輕的原因。

3 預防與控制措施：

3.1 頂軸油濾網清理

在2009年1月19日停機后，至2月3日重新啟動，按照規定，停機過程中系統上所有的濾網都應該進行清理檢查，但檢修部門并未做此項工作。在頂軸油裝置說明書中明確規定：“5.1經常檢查濾油器濾網的阻塞情況，并定期清洗使之暢通”。如果在此期間檢修人員能及時檢查清理濾網，完全能避免此次事故的出現。

3.2 頂軸油濾網更換與改進

頂軸油濾網兩個濾網都已經破損，說明濾網存在質量問題，這種濾網一旦破損，會直接污染油系統，磁棒對不銹鋼絲也起不到吸附的作用，造成劃瓦、劃軸、油路賭塞等嚴重安全隱患，而且濾網設計也不合理，濾網過細，型式為上下為壓蓋式密封結構，支撐龍骨稀疏，容易破損，建議更換成筒狀褶皺濾芯或改進成其他形式濾網，保證其安全穩定運行。

3.3 轉子晃動值分析

轉子在前箱位置有轉子晃動測量測點，在開機前盤車過程中轉子已經磨損，會引起晃動值的變化，測量電壓也相應變化，運行人員并未引起足夠的注意，導致事態擴大。

3.4 停機惰走時間分析

2009年1月19日停機過程中，轉子惰走時間比正常是否有變化，尤其是在轉速低無法形成油膜的過程中，瓦溫是否有變化，如果在此期間轉子惰走時間變短了，是否引起了運行人員的注意。如果在此期間轉子惰走時間無異常變化，說明軸頸和軸瓦是完好的，那么污染物在此期間并沒有進入軸瓦，只能是在2月3日啟動前進入的軸瓦的。經查停機期間惰走時間正常，瓦溫未變化，表明在24d的停機盤車過程中，潤滑油受到污染。

3.5 盤車電流分析

在盤車運行過程中，盤車電流是個重要指標，如果盤車電流比正常運行偏大，說明轉子受到的阻力扭矩增大，就應該分析原因，通流動靜摩擦、頂軸油定期高度不夠或轉子與軸瓦干摩擦等等，經查盤車電流運行記錄曲線，電流變化明顯，但運行人員并未引起注意，也未分析原因。

3.6 油系統的清理檢查

濾網絲會隨油進入所有的油系統設備及管路。調速油系統，高壓油、復位油、保安油等都是小管路，如清理不到位，濾網絲會將滑塊卡澀、阻塞截流孔，直接危機跳機。濾網絲也可能進入密封油系統，直接劃傷發電機密封瓦，造成氫氣泄漏。所以一旦油系統受污染，必須要對所有的設備管道進行認真徹底的清理，一個位置清理不到位，就可能重蹈覆轍。油系統清潔度是機組安全穩定運行的有力保證，必須引起足夠的重視，在后期的恢復階段應作為工作的重點。

4 結論

河源電廠#1機組軸瓦溫度跳變的主要原因是運行過程中頂軸油裝置濾網的不銹鋼絲破損脫落所致。同類型頂軸油裝置濾網都存在濾網不銹鋼絲破損、脫落污染油系統的風險，給機組的安全穩定運行造成隱患。

希望通過對河源電廠#1機組軸瓦溫度跳變原因的分析與預控的解析，給此類機組瓦溫跳變的診斷及處理提供可靠的依據，同時也為同類型機組的技術改進提供了可靠的參考資料。

參考文獻

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