摘要：介绍了某N60-5.6/0.56/527/255型双压凝汽式汽轮机在停机惰走过程中，1#轴瓦温度突然升高的异常现象，经分析为低转速油膜形成不稳定所致，并通过修刮可倾瓦的进出油楔、调整轴瓦油隙，调整顶轴油泵启停定值等手段，使该轴瓦温度恢复正常，确保了机组的安全运行。
关键词：汽轮机 轴瓦 油膜不稳定 分析处理
0 引言
某厂建有2套180MW的蒸汽-燃气联合循环发电机组，其中汽轮发电机组为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的型号为：N60-5.6/0.56/527/255 型汽轮机和山东济南发电设备厂生产的型号为：WX18Z-054LLT 型同步发电机组成。
汽轮机为双压、单轴、单缸、冲动凝汽式汽轮机，汽缸前部（第 1 级至第 6 级）为双层结构，之后为单层结构。汽缸内装有高压蒸汽室、高压内缸、三级隔板套、前汽封和后汽封等部套轮机的，通流部分由 18 级压力级组成。汽转子为二支点支承，分别为 #1 推力支持联合轴承和 #2 支持轴承，均为三层带瓦衬椭圆轴承。支持部分尺寸：#1为 Ф300X210；#2 为 Ф325X260。#1 推力部分为米歇尔式可倾瓦推力轴承，推力和定位瓦块各十块，内径分别为 320、520 毫米。#1轴承座为落地结构，#2轴承座焊接在排汽岗上。转子与发电机借助刚性联轴器及连接短轴相连。转子为整锻加套装结构,装有18级压力级叶片。汽轮机的运行方式为早起晚停的调峰运行方式。
本文主要介绍该汽轮机正常停机惰走过程中轴瓦温度突然升高的异常现象的分析和处理过程。
1 轴瓦温度升高的现象及分析
该汽轮机组正常停机惰走中，交流滑油泵及顶轴油泵启动的逻辑定值为：当汽轮机转子转速低于2950r/min时，交流滑油泵自动启；当汽轮机转子转速低于600r/min时，顶轴油泵自动启。某日，机组正常停机惰走过程中，21:50:46汽轮机转子转速降至748r/min时，1#轴承金属温度从57.65℃开始上升；21:52:06 汽轮机转子转速降至645r/min时，1#轴承金属温度上升至最大值107.4℃，超过停机报警值105℃，持续10秒钟后又快速下降，21:56:0 1#轴承金属温度下降至58.14℃，之后平缓下降。顶轴油泵没有达到自启的逻辑转速定值，未启动。查看历史曲线，整个惰走期间，滑油母管压力、滑油温度、各轴振、瓦振、轴承回油温度等参数均在正常范围内，无异常变化。1#轴承金属温度随汽轮机转速下降而变化的曲线如图一所示。
该汽轮机轴承采用以油膜润滑理论为基础供油，由供油系统连续不断的向轴承内供给压力、温度符合要求的润滑油。转子的轴颈支撑在浇有一层质软、熔点低的巴氏合金上，并作高速旋转，使轴颈与轴瓦之间形成油膜，建立液体摩擦，从而减小摩擦阻力。摩擦产生的热量由回油带走，使轴承温度始终保持在合理的范围内。轴承的工作情况主要依据轴承温度、轴承回油温度、轴承振动、轴系的稳定性等来衡量。
对于影响轴瓦温度因素的研究，国内外专家学者已有详细论述，其主要因素有：（1）轴瓦自身问题；如轴瓦乌金工作面有脱胎、损伤现象，或与轴颈接触不均匀等。（2）轴瓦装配问题；如轴瓦油隙不合格、轴瓦载荷分配不均、轴承紧力过大、轴承安装偏斜、轴承与轴颈杨度不一致（不同心）等。（3）轴承润滑油温度、油量问题；如油温度过高或过低、润滑油黏度不合格、油流量过大或过小、润滑油段油、回油不畅、油质不良或油质恶化、润滑油油压力过低、油流中或轴承内存在气体或杂物等。（4）缸热量辐射影响。（5）温度测量系统故障。根据机组惰走过程中1#轴承金属稳定突升的现象及惰走过程中各项参数的综合分析，可以排除缸热量辐射影响和温度测量系统故障两个因素。整个惰走过程，滑油母管压力、滑油温度及回油温度均正常，事后对滑油进行取样化验，滑油水分、颗粒的均达标，也可以排除轴承润滑油温度、油量、油质的影响因素。
2 翻瓦检查
针对该汽轮机停机惰走过程中出现1#轴瓦温度突升的问题，联系电科院及相关检修单位的专业技术人员联合分析讨论后，决定对该汽轮机1#轴瓦进行解体翻瓦检查。1#轴瓦翻瓦检查各数据如表一所示。球面紧力比标准值偏大0.01mm，轴径顶隙比标准值偏小0.01mm，轴瓦侧隙右前、右后也比标准值偏小0.03mm。解体翻瓦后检查发现1#轴瓦下瓦有碾压现象，并在下瓦控制测温点处瓦面有蜂窝损伤脱胎（具体情况看图二）。现场检查1#轴瓦进油管路正常，顶轴油口油槽正常。1
综合1#瓦各项数据及翻瓦情况分析，造成1#轴瓦停机惰走过程中瓦温突升的原因是轴瓦间隙过小，轴瓦进油量不足，使#1轴承在低转速时油膜不稳定，短时的油膜破坏造成下瓦研磨碾压；瓦温测点处蜂窝状损伤，是由于下瓦受到碾压，瓦面向测点一侧挤压造成局部受挤压变形、拱起脱胎。
3 处理措施
综合以上分析，结合1#瓦翻瓦情况，采取以下措施：
（1）对1#轴瓦接触面及两侧油囊进行修刮，加大进油量，减小流通阻力，消除碾压部分，检查调整轴瓦与轴径的接触面，轴与轴瓦各部间隙、球面紧力至合格范围内，
（2）并对轴瓦进行着色检查无异常后回装。1#瓦翻瓦处理后各数据见表一。
（3）将机组启停时顶轴油系统投运逻辑定值调整至800r/min.使机组在启停机过程较低转速时，保证轴瓦有充足的润滑、冷却油量。
1#轴瓦翻瓦检查回装后机组投运半年，瓦温、瓦振、轴振、轴承回油温度等均未出现异常，机组安全稳定运行。
4 结语
汽轮机轴瓦温度的升高严重危及汽轮发电机组的安全运行，若轴瓦温度持续升高得不到快速解决将有可能烧坏轴瓦，造成动静碰摩、机组剧烈振动等事故发生。本文通过对该汽轮机组运行停机惰走过程中出现轴瓦温度突升的实际情况，结合解体翻瓦检查情况综合分析，得出造成该汽轮机轴瓦温度突升的原因，并采取相应的措施解决了该机组停机惰走过程中瓦温突升的缺陷。希望能够给有类似状况的同型号机组提供一点可参考性建议。
参考文献：
[1]N60-5.6/0.56/527/255型汽轮机产品使用说明书.哈尔滨汽轮机厂有限责任公司.
[2]谭立锋.汽轮机组轴瓦温度高的分析及处理[J].内蒙古石油化工，2012，（4）.
[3]李守伦，张清宇.汽轮机轴瓦温度高的原因分析及处理[J].热力发电，2003，（03）.
[4]施维新．汽轮发电机组振动及事故[M]．北京：中国电力出版社.
论文作者:唐华民
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/29
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