（望亭发电厂 江苏省苏州市相城区望亭镇 215155）
摘要：本文针对西门子超超临界660MW汽轮机2瓦下瓦金属温度在实际运行中存在的缺陷，对金属温度保护逻辑进行优化及温度元件安装工艺的提高，解决了因温度元件故障而引发跳机的现象，提高了机组的安全可靠性。
关键词：轴承金属温度；温度元件；安全可靠性
1前言
轴承是汽轮机本体的重要组成部分，种类和型式很多，主要用来确定转子在汽缸中的正确位置并承受转子的全部静载荷和动载荷。轴承工作运行参数用轴承振动、轴瓦振动、轴承金属温度和回油温度等参数衡量，这些轴承的参数关系到机组的安全可靠性。汽轮机轴承金属温度是机组运行中的重要监视的信号，汽轮机轴承是在高转速、大载荷的工作条件下工作，而轴承金属温度是判断轴承工作的窗口。只有提高轴承金属温度测量的准确性和可靠性，才能使机组稳定运行。
2轴承金属温度故障危害及成因
汽轮机轴承温度高一般伴随有：汽机监视系统显示汽轮机轴承温度有明显升高趋势。汽机监视系统显示轴承振动变大。对应轴承回油温度升高。就地测振有增加趋势并伴有异音。汽机无论在盘车及运行的期间内，都必须保证汽轮机轴承始终得到可靠的润滑和冷却，这是保证汽机轴承安全运行所必须保证的。如果汽机轴颈与轴瓦之间的油膜遭到破坏，即会发生动静碰磨，如果人员响应不及时，极有可能导致轴瓦烧毁[1]。
导致汽机轴承高温的主要原因，包含了轴承润滑、轴承本身及油冷却这三方面的问题。一是轴承润滑方面存在的可能异常有：汽轮机轴封漏汽量过大，导致油中进水汽；人员在相关设备操作、切换、维护工作中出现失误；轴承供油不足或中断；油回路管线存在漏点或破口；供给油泵出力不足，供油压力过低；油回路中有异物；油回路中的过滤网堵塞；油质恶化；润滑油进水；润滑油中有固体颗粒异物；润滑油温度过高或过低，都不利于建立和维持稳定的油膜。二是轴承本身存在的可能异常有：汽轮机负荷升高，轴向传热增加；轴瓦加工制造缺陷，导致动静碰磨；轴颈表面有异物粘附或有划痕，影响油膜的建立和稳定性；轴承振动过高，引起油膜破坏，润滑不良。三是油冷却存在的可能异常有：冷油器故障及失去冷却水导致出油温度升高，单纯的润滑油失去冷却，润滑油及轴承温度上升是一个较缓慢的过程，人员有足够的时间进行干预和响应。
我厂西门子超超临界660MW汽轮机各瓦下瓦的轴承金属温度在实际运行中故障率非常高，主要原因是在轴承内的温度元件引线，在润滑油的带动下与金属之间的磨损，造成引线损坏及断线现象。温度元件都是采用三支热电偶，保护逻辑是三取二判断，一旦发生引线磨损现象，三点温度信号都会出现坏信号，而造成保护误判的发生。严重影响机组安全运行。
3轴承金属温度故障的解决方法
3.1轴承金属温度偏高的对策
3.1.1 运行方面
加强机组启停、正常运行期间主机振动、轴承金属温度、供回油温度、油膜压力等参数的监视和记录，尤其要做好油膜压力的巡视、检查和参数分析工作。设置典型机组工况参数，定期对比分析；尤其重视汽轮机调速汽门控制方式优化，既考虑轴承载荷又要考虑转子稳定性[2]。
3.1.2系统监督方面
轴承故障前的早期征兆为：轴承金属温度、振动及回油温度出现异常变化及升高趋势；有效地监视、监督这些参数，对轴承故障的早期预警，及时排除异常，避免轴承损坏具有重要意义；同时，油系统设备、部件的良好性能和高可靠性也同样至关重要。机组起动、停机和运行中，严密监视轴瓦金温度和回油温度；温度超过规定值时，按规程要求果断处理；汽轮机的辅助油泵及其自动装置，应按运行规程要求定期进行试验，保证处于良好的备用状态；机组起动前辅助油泵必须处于联动状态。机组正常停机前，应进行辅助油泵的全容量起动、联锁试验；油系统油质应按规程要求定期进行化验，油质劣化及时处理；在油质超标的情况下，严禁机组起动。
3.1.3检修工艺
汽轮机轴承检修后轴承载荷、各部间隙、进油流量、接触面积、轴承紧力、轴系扬度、轴承标高等符合检修工艺规程。尤其是轴承承载力按照设计负荷进行分配，轴承重载比轴承轻载，抗汽流激振性能强，提高轴承的稳定性。机组 A 级检修时，应将顶轴油管检查列入标准检查项目，发现缺陷，及时处理。顶轴油管采用液压软管的，宜在A级检修时进行更换。顶轴油管采用不锈钢管的，机组 A 级检修时，应重点对焊口进行着色检验。
3.1.4 设计方面
落实能源局颁布的二十五项反措要求汽轮机润滑油系统设置主油箱油位低保护。新建汽轮机安装技术协议要求顶轴油管采用不锈钢管，且必须安装逆止阀，安装前对顶轴油管要进行金属检验。汽轮机选型与制造厂商榷，采用喷嘴调节的汽轮机高压转子宜采用可承受水平力的可倾瓦轴承[3].
3.1.5 研究项目
研究汽轮机润滑油系统设置储能器；汽轮机轴承的基体由铸钢改为 Cr－Cu合金，即将巴式合金浇铸在Cr－Cu合金上，增加散热能力。
3.2我厂轴承金属温度故障的解决方法
3.2.1提高温度元件的安装工艺
在轴承座上钻孔攻丝加装固定螺丝，把原下瓦的温度元件引线，在轴承座上的一个固定点增加到二个或三个，使引出线紧贴轴承座。元件引线至穿缸孔这一段，要留适当余量，引线不能过紧，并根据元件引线的粗细，增套保护弹簧。通过这样的改进，防止了元件引线在润滑油的带动下与金属之间的磨损。
3.2.2优化轴承金属温度保护逻辑
在轴承金属温度保护逻辑三取二判断前，增加温度信号质量判断，只有当该温度信号在好质量时，才参与保护判断。当该温度信号坏质时发出报警，同时不参与三取二判断。下图为优化后的保护逻辑。
图1 轴承温度优化后的保护逻辑
4结语
汽轮机作为电站的重要设备，其安全稳定运行是必须得到保证的，我厂通过对金属温度元件安装工艺的提高，并且经过这几年的观察，杜绝元件引线磨损的现象。对金属温度保护逻辑的优化后，防止了保护逻辑的误判现象，提高金属温度保护逻辑可靠性，保证了机组稳定运行。总之，为保证汽轮机的正常运行需要做好运行状态的连续监视并在运行、维修、异常处理等各方面多做预防性工作，防患于未然是根本。
参考文献：
[1] 李福东，靖长财.600MW亚临界机组轴瓦温度高的原因分析及对策[J].中国电力，2009（2）：59-61
[2] 阮圣奇，胡中强，刘庆刚.汽轮机轴承金属温度偏高原因分析[J].发电设备，2013，27（1）：24-26
[3] 黄传安，程光俊，宁国泉，等.660MW超超临界汽轮机可倾瓦轴承损坏的分析及处理[J].华中电力，2011，24（1）：58-61
论文作者:邹峻松
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/31
标签：轴承论文; 温度论文; 汽轮机论文; 金属论文; 机组论文; 引线论文; 元件论文; 《电力设备》2017年第26期论文;