汽轮机轴瓦磨损原因分析及对策论文_李树民

汽轮机轴瓦磨损原因分析及对策论文_李树民

(山西中煤平朔能源化工有限公司,山西 朔州 036006)

摘要:工业驱动汽轮机在现代工业企业生产过程中得到了极为广泛的应用,由于工业汽轮机具有较大的转速以及功率适用范围,因此能够直接面向工业企业生产作业体系当中的压缩机、鼓风机、以及泵等关键装置进行驱动作业,且能够确保以上设备相互之间的协调、变速运行,对于工业生产下的各种工况均有着良好的适应性。同常规意义上所研究的电站汽轮机相比,工业驱动汽轮机的自动化水平更高,操作运行更加的便捷。而在其实践运行的过程当中,受到多个方面因素的影响,汽轮机可能会出现包括渗漏、变形等在内的质量问题。而在工业驱动汽轮机长时间应用于驱动作业的过程当中,也会受到较高荷载因素的影响,于关键部位(主要指轴瓦以及轴颈部位)出现磨损,有必要采取有待健全的预防措施来避免此问题的发展。300MW级以上机组的机组透平油监控项目中,颗粒度和水份是两项十分重要的指标,如果监控和处理不及时,会造成汽轮机大轴、轴瓦磨损严重,严重影响着机组的安全稳定运行。 下面就结合作者实际工作经验,简要的分析汽轮机轴瓦磨损原因及其对策,以供借鉴。

关键词:汽轮机;轴瓦磨损;原因分析

前言:

某煤化工厂在混冷机组投运近一年进行二级检修过程中,发现汽轮机大轴、轴瓦磨损严重,大轴和3瓦上有接近1mm深度的拉痕,4瓦磨损尤为严重,推力瓦已接近磨平,只能重新更换,该机组为两缸单排汽抽汽凝气式300MW机组,经过检查分析,是由于机组在启动初期没有很好的控制油中的颗粒度度和水分造成的。

1 汽轮机轴瓦、轴颈磨损分析

轴瓦以及轴颈部位是整个工业驱动汽轮机当中,故障发生频率最高的区域之一。而在工业驱动汽轮机各种常见的质量问题与故障缺陷当中,此部位又以磨损问题最为常见。汽轮机轴瓦、轴颈部位出现磨损可能带来的后果是:在长时间、持续性、且中高负荷的运转背景下,导致汽轮机驱动性能发挥水平大大折扣,频频出现运行故障,大量停机检修作业的实施时的汽轮机的运行经济性与稳定性无从保障。结合实践运行经验来看,在现阶段,导致工业驱动汽轮机轴瓦、以及轴颈部位频发磨损问题的原因包括以下几个方面:

1.1 在工业驱动汽轮机的运行操作过程当中,执行油系统切换动作的过程当中,出现误动动作,再加上润换油油压并未纳入现场监测范畴当中,进而导致润换油油压持续降低,轴承无法及时得到润换油供给,最终造成轴瓦磨损,乃至损毁方面的问题。

1.2 在工业驱动汽轮机装置机组起动,设定恒定运行速度后,需要对调速油泵进行停止作业操作,在此过程当中,未对润滑油油压水平加以关注,导致汽轮机主油泵油压处于波动甚至失压状态,一方面,润滑油油压水平持续降低,另一方面,各装置之间的联动性能较低,最终导致轴瓦出现磨损,严重时导致其无法正常运行。

1.3 在对工业驱动汽轮机轴承及相关部件进行安装与检修操作的过程当中,由于缺乏对质量以及相关操作的严格控制,导致对轴瓦间隙以及向力的控制不够合理,由此引发轴承出现润滑性能的降低,导致轴瓦以及轴颈等关键部位频频发生磨损问题。

1.4油质劣化的原因。第一,油中颗粒度的超标。颗粒度在300MW级以上机组的机组透平油是一项十分重要的指标,我们知道任何机器在投运初期,各转机部位都需要磨合,摩托车 、汽车在磨合到规定的公里数时,需要更换机油,而我们透平机组经过磨合更换透平油是不可能,只能通过我们的监督,颗粒度小于NAS八级时,机组的大轴和轴瓦才不会受到严重磨损。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该厂在投运初期没有在主油箱内加装磁棒,机组在运行中,只能通过净化装置进行滤油,一些机组上磨损下来的较大颗粒,经过油循环后,将汽轮机的4号轴瓦顶轴油孔堵塞,造成该机组在启动时,4号轴瓦无油干磨,另外,由于系统中长期带水,经我们多年的油质处理经验,认为在处理机组透平有时只有将水份降下来后,才能通过压板式滤油,将油中的杂质析出。我认为该机组运行过程中,由于运行不稳定,造成启、停机次数较多,对新机组磨合,所产生的金属杂质没有通过磁棒吸附,使机组的油质中含有许多杂质,是造成该机组大轴和轴瓦磨损的主要原因。第二,油中水份的超标。汽轮机中的水份不合格,会对机组成许多的危害,如酸值增大、油泥析出,对汽轮机系统内造成酸性腐蚀,破乳化度不合格,会使油质混浊,产生水包油、油包水的现象,严重的影响着机组的安全稳定运行,在该厂混冷机组投运初期,由于施工质量的原因,造成高压缸轴封漏汽严重,汽轮机油中时常带水,经常是油中的水份达到200mg/kg以上,该机组随着运行的时间加长,轴封漏汽更为严重,在运行近一年时,发现带满负荷时,漏气更为严重,油中含水量在最高时,能够达到4000mg/kg左右,随着负荷的降低,油中含水量也逐步减小,由于油中含有大量的水份,在轴瓦上形不成油膜,使机组有的润滑、冷却的效能下降,对汽轮机的大轴、轴瓦的磨损也是一个十分重要的原因。

2 加强对以上问题的借鉴措施

2.1 在主油箱内加装磁棒

在主油箱内按规定加装磁棒,这样在机组的磨合、运行过程中在系统中产生的一些铁渣等杂质能够被磁棒有效的吸附,使油中的杂质减少,再通过油净化装置将少量的杂质处理干净,有效的保护了汽轮机的大轴和轴瓦免受磨损。

2.2 加强油质处理

油中水份的多少,决定着油质的运行寿命,监督油中水份能够避免由于水份超标给机组带来的危害,处理汽轮机水份的有效方法是真空滤油机和压板式滤油机串联运行,这样不仅能够短时间内将由中水份降下来,还能对油中杂质处理得到进一步提高,保证了机组的安全稳定运行。

2.3 进一步加强监督工作

对机组油的监督工作,尤其是新投运的机组,化验油质的周期上要缩短,在机组启动后24小时后,要取样进行油质颗粒度的化验,确保运行油质的合格。在机组因设备出现问题影响油质时,要及时分析,如果需要停机处理的必须汇报马上停机,避免因设备原因引起油质的进一步劣化。

3 结束语

总而言之,随着新建机组的容量和参数不断增大,化工监督工作显得尤为重要,水汽、油质、燃料监督工作中任何一项都决定着机组的安全、经济、稳定运行,并且在透平机组中的节能减排工作中扮演着十分重要的角色。

参考文献

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论文作者:李树民

论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年6月上

论文发表时间:2018/11/21

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