摘要:主油泵的常见缺陷为推力瓦磨损和联轴器磨损,这两种缺陷几乎占主油泵缺陷的85%以上,推力瓦的磨损又最为常见。相关研究表明,推力瓦磨损的主要原因为齿式联轴器磨损或卡涩时传递了来自汽轮机转子的轴向力,传递轴向力则是因为联轴器中心偏差大或润滑不良。此外,主油泵在安装过程中由于预留高差的值也与规定值不符,从而导致联轴器发生磨损,因素,在进行主油泵的安装过程中,应认真仔细,并把相关的数值计算清楚,以免对汽轮机的安全性造成影响。
关键词:主油泵;安装工艺;汽轮机安全性;造成影响
1 主油泵中心预留高度
由于主油泵预留高度的差值最大不能超过0.4mm,而最小也不能超过0.1mm,但是在实际的安装过程中如果机组已经确定的话。它的中心预留高度不会变化那么大的,上下的波动范围大概只有0.05mm,如果超出了某个范围的话,主油泵联轴器非常有可能在运行的过程中发生卡涩的现象,因为预留高差会影响到联轴器的对中精度,所以在安装的过程中我们一定要对预留高差进行分析,从而保证它的计算结果与运行的状态接近,在这个过程中我们需要利用预留高差法找中心,并且在找中心的过程中主油泵的中心以及汽轮机的中心,它们的标高都会发生抬升。这是由于热膨胀所致的,而这两者抬升量的差值就是预留高差。
1.1 汽轮机轴径抬升量的计算
设汽轮机转子与主油泵相邻的轴瓦为1号瓦,其运行时相对于找中心时的抬升量为S,则:S=H1[(T2+T1)/2-T3]λ1+D/2(T2′-T1′)λ2+δ1,其中H1为汽轮机轴径最低端到支撑台板之间高度;T2为运行时1号支撑瓦下瓦金属温度;T1为运行时润滑油回油温度;T3为找中心时1号瓦瓦座温度;λ1为1号瓦轴承座金属线膨胀系数;D为汽轮机1号瓦轴径;T2′为汽轮机转子热态温度;T1′为汽轮机转子找中心时温度;λ2为1号瓦轴径金属线膨胀系数;δ为汽轮机运行时1号瓦油膜厚度。式中各参数的选取:由于运行时1号瓦轴承座轴瓦上部温度最高,下部温度最低;最高处温度为支撑瓦的金属温度T2,最低处为轴承箱下部温度;由于轴承箱内有润滑油循环,轴承箱温度取润滑油回油温度T1。因为轴承座上下温度不同,所以取其平均值为轴承座运行时温度的参考值。汽轮机转子轴径相对较细,故可取汽轮机转子1号瓦处轴径表面温度T2′为参考值。轴瓦轴承座为碳钢结构,其线膨胀系数取(10.6~12.2)×10-6/℃,转子为铸(铬)钢结构,其线膨胀系数取11.2×10-6/℃。
1.2 主油泵转子膨胀量的计算
我们把主油泵转子的膨胀量设为P,对于汽轮机而言它的转子的膨胀量有一定的计算方法,P=(t2-t1)•λ3•h2+δ2,在主油泵找中心的时候轴承座有一个温度这个温度为t1,主油泵运行起来的时候轴承座的温度会发生变化记为t2,主油泵的泵座线有一个膨胀系数记为•λ3,轴承座的高度为h2,轴瓦油膜的厚度为δ2,主油泵的内部都是透平油,并且油泵内的油一直循环流动,我们以油泵运行时轴承座的温度作为参考,对于主油泵而言,它的轴瓦比较薄,而且温差是有限的,所以在计算膨胀量的时候我们可以把轴瓦及泵座等看成是一个整体。
1.3 油膜厚度的说明
轴瓦油膜厚度与汽轮机转速、转子负荷分配及润滑油温度等有关,可以采用经验值,而采用求主油泵转子及汽轮机转子轴瓦油膜厚度差的办法。汽轮机轴瓦在运行时其厚度相差小于0.015mm,该数值接近实际找中心时能达到的最高精度,不影响2个转子在运行时的中心高差。
2 主油泵联轴器对中精度分析
2.1 汽轮机转子推力瓦位置对主油泵中心的影响
在对汽轮机转子的推力瓦进行布置的时候。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可以采用的方式有两种,一种是在1号推力瓦处进行布置,另一种就是在2号推力瓦处进行布置,1号瓦与2号瓦之间的距离为al,1号瓦与联轴器之间的距离为b1。如果在1号推力瓦处布置的话,那么推力盘距离主油泵联轴器al+bl,如果是在2号推力瓦处布置的话。那么推力盘距离主油泵联轴器b2,就一般情况来看b2为500~600mm,而al与b1的和大于6000mm。如果在联轴器处转子的伸长量越大的话,那么联轴器卡涩的可能性也会越大,从而将主油泵的推力瓦磨损。这时一定要把联轴器的对中精度提高,并做好润滑,尽量不要卡涩联轴器。
2.2 汽轮机进汽位置对中心的影响
若汽轮机进汽位置位于汽轮机中部,则1号瓦处靠近高压缸排汽端;相对于进汽位置位于1号瓦处的机组,进汽位置靠后的机组1号瓦轴承温度较低。同样,有的机组前猫爪设计有冷却水,而有的机组就没有。因此二者从猫爪传到1号瓦的热量也不相同。因而1号瓦在运行状态时轴承座温度及1号瓦转子的抬升量不同,机组找中心时的预留高差就不相同。1号瓦轴承座温度高的机组找中心的预留高差要大。而进汽位置及猫爪冷却水等问题对1号瓦标高的影响各汽轮机制造厂均没有提出,因此各发电厂若发现主油泵推力瓦磨损,在机组运行时应测量转子轴径温度、轴承座温度等参数,计算后与冷态找中心数据进行比较,以确定最佳预留高度。
3 推力间隙对主油泵安全性的影响
对于国内的许多机组而言,对推力间隙的限定范围大约是0.12~0.18mm。但是在许多的发电厂中,推力间隙的值要比限定值大的多,但并不影响运行。实事上,此间隙是基于采用液压调节系统而设计的。该调节器直接安装在主油泵转子前端,弹性挡板前面有一个喷油滑阀正对挡板喷油。喷油的喷嘴与弹性挡板之间的间隙将决定调节系统一次油压的高低,也就影响了机组的负荷调整情况。当主油泵推力瓦的推力间隙过大时,将会引起调节系统负荷摆动,因此在保证安装条件的情况下,推力间隙越小越好。采用DEH(数字电液调节系统)调节的机组,其主油泵仅起到在运行中提供动力油和保安油的作用,它的前后轴向移动对负荷的调整没有关系。因此推力间隙只要能保证主油泵安全运行即可。
4 汽轮机运行过程中常见的问题及处理方法
4.1 在油泵自动切换的过程中小机速关阀自动关闭
汽轮机在运行的过程中,有时候要使用集中供油的方式,不管是水泵润滑油还是盘车油都集中供油,这样一来一个机组就需要两台汽泵,如果两台汽泵的容量相同的话。检修和调控起来就会很方便了,但是油泵在切换的时候小机速关阀为什么会自动关闭呢?导致出现这种现象的原因很大可能是因为调节油不足所致的,这时候我们只需要增大调节油的油量。
4.2 主油泵进出口压力低
机组在运行的过程中,如果润滑油泵停止,那么会导致汽轮机组停机,出现这种状况就是因为主油泵的出口压力比较低所致的。主油泵实际的出口压力值与设计值不相等,这样一来机组的主供油系统就不能正常工作了,但是为什么主油泵的出口压力值会低于设计值呢?可能是由于在主油箱内的油位比较低,这样一来主油泵就不能正常的进行供油了。想要解决这个问题我们只需要往主油箱内加油就可以了。
结束语:
综上所述,主油泵的安装工艺会影响到汽轮机的安全性。因此在对主油泵进行安装的过程中一定要对相关参数做好计算和分析,以免出现差错影响主油泵的安全性。在对主油泵进行检修的过程中,一定要重点的看主油泵转子与汽轮机转子的相对位置,一旦发现问题要及时的进行找正操作。
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论文作者:段伦刚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/16
标签:油泵论文; 汽轮机论文; 联轴器论文; 转子论文; 推力论文; 温度论文; 机组论文; 《基层建设》2018年第16期论文;