新鄉中益2×660 MW機組汽輪機頂軸油頂起高度不夠的原因分析及對策

胡小林

（河南第一火電建設公司，河南鄭州　450000）

新鄉中益2×660 MW機組汽輪機頂軸油頂起高度不夠的原因分析及對策

胡小林

（河南第一火電建設公司，河南鄭州450000）

本文針對新鄉中益2×660MW超超臨界凝汽式汽輪調整試驗過程中，頂軸試驗時發現#1瓦、#3瓦頂軸油頂起高度為零，并且引起盤車燒瓦情況發生。針對存在的問題進行分析，找出#1、#3軸瓦不能頂起的原因，提出整改方案，通過增加頂軸油囊面積等方法，使頂軸高度達設計標準，滿足機組運行要求。

660MW超超臨界機組頂軸油頂起高度油囊

1　系統概況

新鄉中益發電有限公司2×660MW超超臨界燃煤機組工程是以“上大壓小”方式，由河南投資集團有限公司投資建設的。汽輪機采用東方汽輪機廠生產的N 660-25/600/600型超超臨界、單軸、三缸四排汽、一次中間再熱、雙背壓凝汽式汽輪機。汽輪發電機組軸系共有9個支持軸承（其中汽輪機6個，發電機2個，集電環1個），#1、#2支持軸承采用六瓦塊可傾式軸承，#3、#4、#5、#6、#7、#8、#9支持軸承均采用橢圓形軸承。汽輪發電機組#1～#8軸承均設有高壓頂軸油囊，頂軸裝置所提供的高壓油在轉子和軸承油囊之間形成靜壓油膜，強行將轉子頂起，避免汽輪機低速過程中軸頸和軸瓦之間的干摩擦，減少盤車力矩，對轉子和軸承的保護起著重要作用。

頂軸油系統設計裝有兩臺軸向柱塞頂軸油泵，一臺運行一臺備用，母管制運行，并設有安全閥以防超壓。高壓頂起油自軸向柱塞泵出口經過高壓過濾器進入分流器，經單向閥、節流閥，最后進入各軸承，通過調整節流閥可控制進入各軸承的油量及油壓，使軸頸的頂起高度在合理的范圍內（理論計算，軸頸頂起油壓3.43～18MPa，頂起高度大于0.02～0.1mm）。

2　頂軸油系統調試過程中發現的問題及原因分析

2.1發現的問題

當頂軸油系統具備調試條件時，首先將頂軸裝置油壓分配模塊安全閥壓力整定在20MPa，然后逐個調節軸瓦頂軸油進油節流閥，并同時通過對該泵操縱桿的調整，維持母管壓力18MPa不變，調整各軸承處的頂起高度，經多次調整發現#1瓦、#3瓦頂軸油頂起高度為零，其它瓦頂軸油頂起高度都達到設計要求。兩臺機組汽輪機頂軸油都出現同樣的問題。

#1機組在#1、#3瓦頂軸油頂起高度為零的情況下投入了盤車（考慮到該瓦處的的轉子重量比較輕且盤車電流不大，轉子軸頸可以自動形成油膜，無需頂軸油來升起軸頸了），結果造成了#1瓦嚴重磨損，如圖一。

2.2原因分析

逐漸提高#1、#3瓦軸頸頂起油壓到19MPa、19.5MPa，甚至于頂軸油泵已經處于最大工作狀態（根據以往機組的調試經驗，頂軸油泵一般不必處于最大工作狀態頂起高度就可達到設計值），但#1瓦、#3瓦頂軸油頂起高度仍然為零，且這兩根頂軸油支管道比其它頂軸油支管溫度偏低，針對此現象進行了原因分析和現場排查：

圖一　#1機組#1瓦磨損照片

（1）兩根支管的頂軸油管路堵塞。將#1、#3軸承頂軸油管在軸承座內與軸瓦連接處斷開，通油檢查，軸承座內頂軸油管斷開處油流量足，頂軸油管路暢通，通過檢查油管暢通。

（2）頂軸油囊堵塞。恢復頂軸油管路，在維持頂軸油壓情況下，用液壓千斤頂緩慢頂起軸頸，檢查發現所在軸瓦頂軸油壓下降，軸瓦處有油流出，沒有堵塞現象。

（3）頂軸油囊泄漏。將頂軸油壓調整至所允許最大值，軸瓦頂軸油壓與頂軸油母管壓力基本一致，檢查頂起高度仍為零，且頂軸油管道與潤滑油溫差較大，感覺不到油通過，說明油囊一直處于保持與系統壓力一致狀態。

在排除頂軸油壓足夠高且油管路暢通、調試程序都沒有問題的情況下，考慮到兩臺機組頂軸油系統出現同樣的現象，基本上可以確定是#1、#3瓦頂軸油囊尺寸過小造成的。

3　問題的解決

3.1增加#1、#3瓦頂軸油囊的面積

分別沿#1、#3軸瓦縱向修刮調整，在原有頂軸油囊面積的基礎上增加0.25倍；同時檢查油囊深度為0.3～0.4mm，并著色檢查瓦塊頂軸油囊的密封線保障嚴密性。當設備重新復位后，調整頂軸系統，合理分配各管的進油量，各軸頸的頂起高度達到設計值。

3.2在瓦的側面形成油楔

在旋轉#1軸瓦進油方向前后兩側各留10mm的阻油帶，沿旋轉方向開挖寬度10mm，深度0.3mm和寬度20mm，深度0.1mm的兩個連貫油槽，形成軸瓦的進油槽，以在瓦的側面形成油膜，保證轉子旋轉過程中潤滑油能夠進到軸瓦內。

4　結語

頂軸油系統在機組啟動、停機及盤車過程中，對軸瓦起重要的保護作用，頂軸油系統油壓調整、油泵聯鎖試驗、油壓分配試驗和各軸頂起高度試驗等過程的調整試驗要按部就班、逐級進行，一旦發現問題就查找出原因落實解決，否則禁止啟動盤車裝置，因為定軸油壓的調整和各軸的頂起高度是否滿足標準與汽輪機燒瓦事故有著密切關系，是保證頂軸系統重要參數在設計要求范圍內至關重要。

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