汽輪機推力瓦溫度過高原因淺析

孫明

摘要：推力瓦是汽輪發電機組中一個重要部件，一是用來平衡機組剩余的軸向推力，二是用來確定轉子膨脹死點，保證動靜葉片之間軸向間隙，防止汽輪機動靜摩擦、碰撞的，因此機組運行過程中與軸向推力、動靜葉片之間軸向間隙相關的因素都有可能引起推力瓦溫的升高。

關鍵詞：汽輪機;推力瓦;溫度過高

一、汽輪機情況簡介

汽輪機組型號是B25—90/10—1，額定轉速3000r/min（面對機頭順時針），額定功率25MW，是一種有兩段非調節抽汽的、單缸、沖動、背壓式汽輪機，用于直接帶動QF—25—2型空冷汽輪發電機。汽輪機的做功介質為來自鍋爐的高溫高壓過熱蒸汽，進汽壓力8.34—9.32MPa，進汽溫度520—540℃，排汽壓力0.8—1.2MPa，排汽溫度220—240℃。排出的蒸汽直接進入用戶，作為周邊工廠的生產用汽和采暖用汽，同時，發電機產生的電能進入國家電網。

二、汽輪機組故障情況

汽輪機組在日常運行過程中，當電負荷在10MW以上時，推力瓦塊溫度就會出現過高現象，操作規程規定推力瓦塊溫度不得超過95℃，然而在實際運行過程中，個別推力瓦塊最高溫度達到105℃，為保證機組安全運行，不得不將汽輪機組電負荷降至8MW以下，排汽量90t/h，汽輪機組的發電能力大大下降，經濟運行大打折扣。

三、推力瓦工作原理

汽輪機組的軸承為滑動軸承，可承受高轉速、重載荷，但不能承受軸向推力，汽輪機組運行過程中產生的軸向推力由置于機頭部位的扇形推力瓦來承擔。

推力盤的工作面裝有10塊扇形推力瓦塊，每塊面積95平方厘米，推力瓦塊表面澆鑄1.5mm厚的巴氏合金，為了固定轉子軸向位置，防止機組在突然甩負荷時轉子向前移動，推力盤還設有非工作瓦塊，共計12塊，每塊面積58平方厘米，推力盤設在工作瓦塊和非工作瓦塊之間，變動量設計0.45mm。每個推力瓦背面設置測溫點，實時監測推力瓦塊溫度，溫度過高的推力瓦就是2個工作瓦塊。

汽輪機潤滑方式為強制潤滑，通過高壓油泵將優質抗氧防銹汽輪機油從油箱輸入汽輪機油系統，建立油系統循環，油泵出口設置管板式換熱器，將潤滑油進行冷卻至38—42℃，部分潤滑油進入推力軸承，在推力瓦和推力盤之間建立油膜，也起到潤滑和冷卻的作用。

四、原因分析

一個物體溫度升高的原因有兩種，一是熱量傳遞，二是做功。

實現熱量傳遞，必須有高溫熱源，推力瓦周圍的高溫熱源有：環境溫度、潤滑油溫度、汽缸溫度。

1、汽輪機組周圍環境溫度較高，最高氣溫出現在夏季，但不超過50℃。因此，可排除環境溫度因素。

2、汽輪機組潤滑方式為強制潤滑，優質抗氧防銹汽輪機油始終在推力軸承中循環流動，油溫不超過65℃。因此，可排除潤滑油溫度因素。

3、運行過程中汽輪機汽缸溫度可達400℃以上，但汽缸外有硅酸鋁保溫層、珍珠巖保溫層、化妝板保溫層，隔熱效果良好，而且僅個別推力瓦溫度較高，因此，可排除汽缸傳熱因素。

另一個原因，就是做功，即摩擦生熱。

五、攻關情況和檢修情況

通過翻閱運行日志、檢修記錄和查閱檢修規程，初步判斷原因為推力瓦平行度不均，推力軸承球面自位狀態不好使工作面十個推力瓦塊不能均勻地承受汽輪機的軸向推力，從而導致個別推力瓦塊溫度偏高。找到問題的癥結后，汽機車間積極聯系檢修單位對問題進行處理。調整了現用推力軸承自位狀態，校正了推力瓦塊平行度，改造了軸瓦預緊力，并對工作面推力瓦塊的巴氏合金面進行重新研刮。

研刮的同時，對每個推力瓦塊厚度進行重新測量，并反復修正，將推力瓦塊的平行度值偏差控制在±0.02mm。

六、結論

檢修結束后，汽輪機推力瓦塊溫度明顯下降，解決了機組帶不上高負荷問題，提高了汽輪機組的發電能力和經濟效益。目前機組電負荷13MW，排汽量160t/h，每年多供汽25.2萬噸，多發電18000000kwh。

參考文獻

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