1000MW汽轮机组轴瓦温度高的分析及处理论文_何晓友

(华能沁北发电有限责任公司 河南济源 459012)

摘要: 分析某厂哈尔滨汽轮机厂生产的CCLN1000-25/600/600型汽轮机在整套试运过程中存在的#5轴瓦、#6轴瓦金属温度高原因,阐述了影响椭圆瓦温度的关键因素,并通过适当降低#5轴瓦标高调整轴瓦的负荷分配、修刮椭圆瓦与大轴的接触面积,研磨#5轴瓦、#6轴瓦瓦枕垫块的接触面积达到75%以上、#5轴瓦、#6轴瓦返厂车削轴瓦球面和瓦枕凹面使轴瓦球面与瓦枕凹面同一中心,恢复轴瓦在瓦枕中的自复位能力,使1000MW机组#5轴瓦、#6轴瓦金属温度达到优良标准。

关键词:轴瓦;金属温度高;处理

某厂#6机组是某汽轮机机厂生产的CCLN1000-25/600/600型汽轮机,首次整套启动过程中#5瓦、#6瓦金属温度偏高,尤其是#5瓦金属温度高达103.39℃,#6瓦金属温度96.02℃,温度曲线中温度上升斜率很大,打闸停机。停机翻瓦检查,瓦块有明显磨痕,最终通过通过适当降低#5轴承标高调整轴瓦的负荷分配、修刮椭圆瓦与大轴的接触面积,研磨#5轴、#6轴瓦瓦枕垫块的接触面积达到75%以上、#5轴瓦、#6轴瓦返厂车削轴瓦球面和瓦枕凹面使轴瓦球面与瓦枕凹面同一中心,恢复轴瓦在瓦枕中的自复位能力,使1000MW机组#5轴瓦、#6轴瓦金属温度达到优良标准。这对保障机组安全、稳定运行具有重要的意义,同时对解决同类型机组存在的同样问题具有重要的参考价值。

1 机组轴系简介

本机组为一次中间再热、单轴、四缸、四排汽(双流低压缸)的1000MW超超临界冲动凝汽式汽轮机。汽轮机的高、中、低压转子全部为整锻式转子,各段之间均采用刚性联轴器连接。每个转子都有两个轴承支撑,其中高压转子、中压转子的四个支持轴承分别位于前轴承箱、2#轴承箱、3#轴承箱内,这三个轴承箱直接落在基础台板上,推力轴承位于2#和3#支持轴承之间。低压转子的四个支持轴承(#5、#6、#7、#8)分别位于低压缸两端的轴承座内。(未直接坐落基础台板上)这四个轴承座与低压外缸下半焊接成一体并与低压外缸一起坐落在底部台板上。轴系示意图见图1

图3 #6轴瓦金属温度变化曲线

2.2 #6机2012年09月17日冲转,11:04开始冲转,11:13冲至800r/min,暖机80分钟,12:37汽轮机开始升速,设定升速率为:100r/min,目标值3000r/min,12:44冲至3000r/min,#5轴瓦金属温度94.6℃和72.2℃(两个温度测点),#6轴瓦金属温度88.1℃和73.4℃(两个温度测点)。12:50 #5轴瓦金属温度升至103.8℃和81.8℃(两个温度测点),#6轴瓦金属温度升至88.1℃和73.4℃(两个温度测点)。手动打闸,惰走过程中,#5轴瓦最高金属温度105.9℃和83.2℃(两个温度测点),#6轴瓦最高金属温度104.7℃和77.2℃(两个温度测点)。13:02恢复800r/min,13:15升速,目标值3000r/min,13:22冲至3000r/min, #5轴瓦最高金属温度99.3℃和70.7℃,#6轴瓦最高金属温度78.4℃和63.2℃。13:28#5轴瓦金属温度持续上升,#5轴瓦金属温度升至102.7℃和80.0℃, #6轴瓦金属温度升至86.5℃和72.6℃,手动打闸,惰走过程中#5轴瓦金属温度最高升至104.9℃和81.6℃,#6轴瓦金属温度升至103.2℃和76.5℃。14:29转速到零,投入盘车。

2.3 2012年9月22日冲转,14:02汽轮机冲转,14:08冲至800r/min,#5轴瓦金属温度59.503℃和50.738℃,#6轴瓦金属温度59.058℃和54.165℃。14:55冲至3000r/min,#5轴瓦金属温度70.524℃和99.685℃,#6轴瓦金属温度72.183℃和60.266℃。14:58#5轴瓦金属温度75.121℃和104.388℃,#6轴瓦金属温度75.504℃和64.213℃。手动打闸,15:01惰走过程中#5轴瓦金属温度79.597℃和108.259℃,#6轴瓦金属温度85.809℃和68.674℃。

3瓦温偏高原因分析

揭#5、#6轴瓦并将下瓦翻出发现轴瓦磨损情况如图4、图5所示。

图4 #5轴瓦下瓦磨钨金损情况 图5 #6轴瓦下瓦钨金磨损情况

造成#6机组#5、#6轴瓦温度高的原因为:

轴瓦负荷分配不当,导致轴瓦瓦温持续升高;#5轴瓦和#6轴瓦与轴颈接触不均匀,出现固定转速下,局部瓦温持续升高;

轴瓦下瓦枕有五块调整垫块接触不均匀,下瓦枕变形,从而造成轴承受力不均匀。

3、瓦枕结合面螺栓力矩过大造成轴瓦球面抱死;轴瓦球面间隙偏小,轴瓦自复位能力差。

4、轴瓦上部定位销与销孔间隙偏小,使轴瓦自复位能力受限制。

5、#5、#6轴瓦轴承室未直接坐落在低压缸基础台板上,而汽缸本身刚性不足,在抽真空、温度变化等不同工况下发生变形,导致#5轴瓦与轴颈接触情况发生变化,从而造成轴瓦在瓦枕内的自复位能力失去,不能在360°方向自由调整,将油膜破坏,造成轴瓦温度升高。

4处理方法

4.1 #5瓦下瓦块修减垫片0.10mm,左右其他4个下瓦块根据角度进行相应调整。将5轴承标高降低0.10mm ,首先记录#5轴瓦下半各调整垫块垫片原始厚度尺寸,然后根据计算情况,如下图,

将正下方c垫片抽减0.10mm,b和d垫片抽减0.08mm,a和e垫片抽减0.03mm。

4.2 修刮#5、#6下轴瓦钨金面使之与大轴的接触符合某汽轮机厂图纸要求。

4.3 研磨下瓦枕下部五块调整垫块接触良好,接触面达到75%以上,且接触点均匀。

4.4 紧固瓦枕中分面螺栓力矩控制在490~588N.m,紧固后检查瓦枕无变形,间隙无变化。

4.5 为保证#5、#6轴瓦球面与#5、#6轴瓦下瓦枕凹面使之在同一中心,间隙保证在0.07mm。

返回某汽轮机厂进行车削加工。

4.6 测量并处理轴瓦上部止动销间隙在原孔基础上扩大了3mm。

4.7 加固低压缸强度使低压缸强度符合设计要求,因加固低压缸强度工期较长,需材料到货后才能进行,只能在#6机组检修中进行。临时采用将#5、#6轴瓦返回某汽轮机厂加工轴瓦球面和瓦枕凹面使轴瓦球面与瓦枕凹面同一中心,恢复轴瓦在瓦枕中的自复位能力。

参考文献:

[1]某汽 轮 机 厂CCLN1000-25/600/600 使用说明书。

论文作者:何晓友

论文发表刊物:《电力设备》2016年第10期

论文发表时间:2016/7/24

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