汽輪機推力瓦溫度過高原因分析及處理

李海波(浙江江銅富冶和鼎銅業有限公司,浙江富陽 311400)

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汽輪機推力瓦溫度過高原因分析及處理

李海波
(浙江江銅富冶和鼎銅業有限公司,浙江富陽 311400)

【摘 要】浙江江銅富冶和鼎銅業有限公司汽輪機型號:RC5-3.8/0.600,5MW再熱抽汽凝汽式汽輪機,已運行兩年,今年頻頻出現故障。其中一次尤為嚴重,汽輪機的一塊主推力瓦溫度過高,已達到85℃。通過多次試驗分析可知,導致汽輪機推力瓦溫度較高存在多方面的原因。公司根據這些原因,對汽輪機做了大量的工作和處理,處理后效果較為明顯,有效地實現控制汽輪機工作推力瓦溫度,并恢復了機組帶滿負荷運行的能力。因此,本文著重對浙江江銅富冶和鼎銅業有限公司RC5-3.8/0.600,5MW再熱抽汽凝汽式汽輪機推力瓦溫度過高原因及處理進行分析。

【關鍵詞】汽輪機 推力瓦 溫度

我公司RC5-3.8/0.600，5MW再熱抽汽凝汽式汽輪機機組推力軸承工作瓦塊溫度自今年以來一直偏高，經過多次檢查，發現該汽輪機推力瓦均存在不同程度的磨損，為機組的運行埋下了安全隱患。因此，對RC5-3.8/0.600，5MW再熱抽汽凝汽式汽輪機推力瓦溫度過高的原因分析和處理辦法的探討是十分有必要的。

1 汽輪機推力瓦溫度過高分析原因

今年，我公司決定對RC5-3.8/0.600，5MW再熱抽汽凝汽式汽輪機機組推力瓦溫度過高這個問題進行徹底解決和處理。對機組進行了一次全面檢查和分析。從檢查情況可以得知導致該汽輪機機組上推力瓦塊溫度較高，而其中一塊溫度最高85℃，根據分析可知其原因主要表現在以下幾方面:

(1)推力瓦塊厚度不一致。經檢查，RC5-3.8/0.600，5MW汽輪機的推力瓦塊厚度不一致。由于瓦塊本身的厚度差較大，導致在運轉時候，厚的瓦塊所承受的推力大于薄的瓦塊所承受的推力，這就造成較厚的瓦塊的溫度較高。另外，由于上下瓦塊厚度相差太大，這就導致了汽輪機不能形成良好的油膜，也導致汽輪機機組上推力瓦塊上溫度較高的結果。(2)隔板汽封間隙大。從檢查情況看，RC5-3.8/0.600，5MW汽輪機的隔板汽封間隙已達到0.6～0.8mm，這已遠遠超過了隔板汽封間隙0.25-0.3mm設計指標要求。由于隔板汽封間隙過大，增大了汽輪機的葉輪前后之間的壓差，最后就增大了該汽輪機軸向推力，提高了汽輪機推力瓦溫度。(3)轉子的揚度較大。通過檢查RC5-3.8/0.600，5MW汽輪機，發現其轉子揚度為1.45mm，二瓦處轉子前揚較大，轉子重心出現后移現象，這就使得軸向推力增大。另外，由于轉子的揚度較大導致推力軸承工作面受力不均，該汽輪機工作面的上半部瓦塊比下半部瓦塊受力大，這也造成了上半部瓦塊的溫度較高。(4)推力軸承自位性差。汽輪機的推力瓦問題較高還有一個原因就是汽輪機推力軸承經自位性較差。經檢查，改汽輪機推力軸承的球面存在高點、凹坑以及球面緊力等問題。由于RC5-3.8/0.600，5MW汽輪機所設計的球面緊力是按照理想狀態所設計的，但在實際生產中，該機組由于制造、安裝等一系列原因，球面和球面座的光潔度達不到相關設計要求，該機組在運行中軸承在推力的作用下，推力軸承自位性較差，軸承就不能夠靈活地根據轉子揚度的變化進行變化，這使得推力瓦塊的上部與下部瓦塊交替受力，由于受力過于集中，溫度就出現升高趨勢。(5)推力盤粗糙。發現RC5-3.8/0.600，5MW汽輪機推力盤的表面較為粗糙，由于推力盤的表面粗糙，這直接增大了軸承摩擦損耗。那么，當汽輪機負荷增加時，軸向推力就會隨之增大，同時使得汽輪機的推力瓦塊承受的壓力在一定程度上增大，導致推力瓦溫度升高。

2 汽輪機推力瓦溫度過高處理措施

根據以上導致汽輪機溫度過高的原因分析，為了有效?？刂破啓C工作推力瓦溫度，恢復機組帶滿負荷運行的能力，采取了如下處理措施:

(1)瓦塊的研制。針對當前汽輪機推力瓦厚度不一所導致的溫度偏高這個問題，加強對汽輪機推力瓦塊厚度進行處理。使用外徑千分尺對汽輪機中的各瓦塊的厚度進行檢測，確保各瓦塊之間的厚度差不超過0.02mm這個范圍，然后在組合狀態下對各瓦塊進行刮研。在推力瓦塊上涂上紅丹粉，盤動轉子測出推力間隙以后，拆卸上軸瓦，根據接瓦塊觸痕跡進行研修，反復地進行該工作，直到汽輪機中的所有瓦塊與推理盤全部接觸，印痕分布均勻達到所需推力間隙為止，最后打上編號即可。(2)更換隔板汽封。由于隔板汽封間隙較大所導致RC5-3.8/0.600，5MW汽輪機溫度較高，因此，建議更換C5-3.8/0.600，5MW汽輪機的間隙較大的隔板汽封，同時，應該嚴格控制該汽輪機的汽封間隙，有效地減小級間漏汽，從而減小汽輪機葉輪前后的壓差。(3)改進推力軸承球面。由于汽輪機推力軸承的球面所存在一系列問題，建議向聯合推力軸承球面使用500目研磨砂加上紅丹粉和透平油混合成專用研磨料，從而保持推力軸承的球面較好的精度。其次，在一定程度上增大軸承殼體和球面座的裝配間隙，有效改善軸承殼體的自位性能，確保每塊推力瓦能夠均勻地受力。對于球面預緊力差這個缺陷，對C5-3.8/0.600，5MW汽輪機進行重新配制結合面4個定位銷子，使得緊力達到相關要求。(4)適當調整轉子的揚度。針對轉子的揚度較大導致汽輪機的推力瓦溫度較高這個原因，建議對轉子的揚度進行適當地調整。比如將一瓦軸徑處前揚0.71mm，將二瓦軸徑處前揚0.75mm，這樣有能夠符合相關設計標準。(5)由于推力盤粗糙，導致推力瓦溫度升高。建議對C5-3.8/0.600，5MW汽輪機的推力瓦塊和推力盤進行精心地研磨。在組裝汽輪機的推力瓦塊以后，將新的推力瓦塊與轉子推力盤進行一次適當地組合調整，從而確保汽輪機中的每一個瓦塊的接觸點得到均勻地分布，并且其接觸面積都控制在90%以上，以減小所產生的溫度。

3 結語

綜上所述，汽輪機推力瓦溫度過高往往是多種因素造成的，也就是說，多種因素綜合作用才使得不汽輪機推力瓦出現溫度過高現象。因此，需要對科學、全面地對所存在的因素進行分析和了解，根據這些原因，制定出處理方案，才能實現讓汽輪機正常運行的目的。

參考文獻:

[1]陳超.汽輪機推力瓦超溫問題的分析及處理[J].電力學報,2012 (12).

[2]張盛宏,付居豹.淺論汽輪機推力瓦溫度過高的原因分析及處理辦法[J].科技信息,2014(11).