某火電廠330MW機組推力瓦溫高原因分析及處理

李燦志

摘 要：某火電廠330MW機組更換高壓噴嘴后軸系推力由向機頭端變為向電機端，推力瓦溫由更換噴嘴前60℃左右升高到80℃，處理#1軸瓦激流振動調整順序閥序后進一步爬升至超過報警值，最高達到101℃（報警值99℃，跳機值107℃）。通過分析研究，結合解體檢查相關數據，通過更換磨損的推力瓦塊及調整推力瓦座和推力盤平行度，順利將推力瓦溫控制在80℃左右。

關鍵詞：推力瓦;溫度高;軸系推力;平行度

1 緒論

某機組是上海汽輪機廠生產的引進型N330-16.7/538/538，亞臨界、中間再熱、單軸雙缸、兩排汽、高中壓合缸、凝汽式汽輪機。該機組推力瓦安置在高壓軸承座內，在第一號軸瓦外側獨立布置，其機構形式采用京士伯里楔形墊塊式。推力盤和汽輪機軸制成一體，在其兩側各安裝有六塊推力瓦塊，推力瓦塊由調整墊支承，調整墊塊則裝配在對分的支承環上，并用銷支持。推力瓦塊由于調整塊的搖動可以使各瓦塊分擔相同的負載，受力均勻。支承環在水平面上對分，并被安裝在推力軸承套中，通過支承環防轉鍵來防止支承環和軸承套的相對移動。推力軸承套在水平面處對分，上下半用螺栓和銷子固定。為防止軸承套在軸承座中轉動，在軸承套的上半部和下半部的水平面出均有凸緣插入定位機構。

采用京士伯里楔形塊式的推力瓦只能通過調整塊的搖動和相關部件部分的變形來使受力均勻，推力瓦塊自動就位的范圍有限，故對推力瓦座與推力盤的平行度要求很高。

2 事件經過

2016年1月大修期間，為提高機組經濟性更換了高壓噴嘴。噴嘴更換后，調節級壓力較之大修前明顯下降，軸系推力由向機頭端變成向電機端，推力瓦溫由更換噴嘴前60℃左右升高到80℃左右，在該溫度下可穩定運行，波動幅度在正負5℃以內。

2017年1月B修期間，為解決機組#1軸瓦受汽流激振的影響，根據上海汽輪機廠的指導意見，對機組的順序閥序進行調整，由原來下周進汽優先的GV1，GV2→GV4→GV5→GV6→GV3改為上周進汽優先的GV6，GV3→GV5→GV4→GV1→GV2。調整之后，#1軸瓦汽流激振情況得到很好的處理，但推力瓦溫度在順序閥序轉換后緩慢上升，在30分鐘時間里上升到97℃，后續半年在93℃-97℃之間波動。

2017年9月18日順序閥模式下推力瓦溫超過報警值，最高到101℃，運行人員隨即改為單閥運行，推力瓦溫緩慢降到84℃，待穩定幾個小時后改為順序閥后溫度又緩慢上升至96℃左右。從中可以看出推力瓦溫對順序閥運行和單閥運行比較敏感，但由于在單閥狀態下閥門節流嚴重，機組長期單閥運行經濟性差，故制定反措：順序閥運行狀態中推力瓦溫接近97℃時，降負荷處理，如溫度達到打閘值，按照運行規程停機處理。

2018年5月3日，機組臨修解體推力瓦發現：① 軸系推力間隙0.38mm，較2016年大修0.28mm增大0.10mm;② 非工作面瓦塊（電機端）磨損較嚴重，六塊瓦塊均有不同程度磨損，其中頂部#8、#9瓦塊裝有溫度探頭，瓦塊表面有明顯過溫痕跡;#12瓦塊平整度偏差最大，達到0.87mm，#7瓦塊偏差0.15mm，#11瓦塊偏差0.10mm，裝有溫度探頭的#9瓦塊整體磨掉0.08-0.10mm;③ 推力瓦座與推力盤垂直平行度相差0.20mm;④ 工作面瓦塊（機頭端）情況良好，涂紅丹檢查瓦面接觸較好，無磨損痕跡。

3 原因分析

（1）2016年大修期間更換高壓缸噴嘴之后，調節級壓力明顯下降，造成向電機端軸向推力增大，軸系推力由工作面轉向非工作面。而上海汽輪機廠的軸系推力計算結果指出，軸系推力換向及電機端軸向推力增大程度在推力瓦可承受力度范圍內，應是推力瓦存在結構性問題。推力瓦溫對順序閥不同閥序及單閥情況下瓦溫變化情況也指出推力瓦塊受力不均對外界變化非常敏感，而更換噴嘴只是導致非工作面推力瓦磨損的誘因。

（2）從解體后非工作面推力瓦總體磨損情況來看，六塊瓦塊磨損程度不一，存在受力不均現象，分析主要是非工作面推力瓦平面度較差或推力瓦座與推力盤的平行度較差造成。推力瓦座與推力盤垂直不平行度達到0.20mm，已經超出推力瓦塊調整塊搖動調節負載的能力而造成磨損，瓦塊磨損對進油囊的破壞會進一步加劇磨損，最終造成推力瓦塊受力不均且對順序閥序變化敏感。基于此，判斷推力瓦座和推力盤平行度差是推力瓦溫高的主要原因。

4 處理措施及效果

（1）結合相關分析及解體數據，對推力瓦做如下處理措施：①更換非工作面所有推力瓦塊，修刮各瓦塊至與平板接觸面大于75%，調整各瓦塊厚度差不大于0.02mm;②修刮瓦塊進油囊，保證進油量以確保瓦塊冷卻效果;③對推力軸承座支持楔型墊塊斜度進行加工，通過楔形墊塊與推力瓦座支承掛耳的配合調整將推力瓦座與推力盤垂直平行度由0.20mm降低至005mm，并在最終回裝推力瓦時保證推力瓦座與推力盤水平平行度不大于0.02mm;④鑒于機組#1軸瓦受汽流激振，未對修改后上周進汽優先順序閥序進行更改。

（2）經過處理，2018年5月17日機組啟機后推力瓦溫70℃左右，一周內緩慢上升至80℃左右且保持穩定，迄今已在80℃左右穩定運行8個月，證明處理結果有效。

5 結語

推力瓦溫是機組安全運行的重要指標之一。此次推力瓦溫高的主要原因是推力瓦座與推力盤垂直平行度差，歷次推力瓦檢修重視其水平平行度而忽視了垂直平行度，今后檢修對其要格外重視。除此之外，推力瓦的檢修要更細更精，不能憑經驗施工，才能保證推力瓦高標準裝配，進而保證機組安全運行。