摘要：汽轮机轴承的金属温度、回油温度和振动是非常重要的参数。针对汽轮机调试过程中轴承金属温升问题，分析了顶轴油系统的结构及运行监控。汽轮机轴承故障的主要原因是轴承温度过高，也是一种比较常见的故障，对机组本身影响很大。由于轴承温度升高，金属会膨胀，汽轮机一般有多个轴承支撑转子，这会造成转子中心不一致，高速旋转时会产生振动，影响汽轮机的使用寿命。
关键词：汽轮发电机；轴承回油温度高；保护；优化改造
引言
根据汽轮机启动过程中转速和轴承金属温度的变化曲线，从汽轮机顶轴油系统、运行监控等机构分析了汽轮机调试过程中轴承金属温度升高的问题，提出了有针对性的措施和措施建议供基本建设和生产单位参考。
1汽轮机启动过程分析
在汽轮机启动过程中，是一个相对高风险的运行过程。正常情况下，相关参数变化有规律，有的变化快，有的变化慢。启动时监测的主要参数包括汽轮机转速、轴承金属温度、轴承回油温度、润滑油压力、润滑油温度、轴振动、汽缸上下温差、汽缸膨胀、胀差、主汽温、再热汽温，真空、高压、中压调节阀开度等。当此时汽轮机轴承金属温度异常升高时，应分析轴承金属温度随汽轮机转速变化而异常变化的情况。
（1）在汽轮机首次升速过程中，ා3轴承的两个测点（约两个测点）的金属温度随转速的升高迅速上升到90℃，然后迅速下降到60℃，并随转速的升高而大幅波动。波动范围在30℃左右，反复振荡，被迫停止。在停机和空转过程中，随着转速的降低，ා3轴承金属温度的两个测点温度迅速下降到50℃。（2）在第二台汽轮机升速过程中，ා3轴承的两个测点金属温度随转速升至102℃迅速升高，然后迅速降至70℃，随着转速的升高，温度仍有较大波动，波动范围约为30℃，类似于第一次，被迫停止。在停机和空转过程中，当转速下降，ා3轴承的金属温度迅速下降到47℃时，右轴承的金属温度突然上升10℃，然后下降，但轴承的金属温度仍有4℃的偏差。（3）在第三台汽轮机升速过程中，在停机和空转过程中，随着转速的降低，ා3轴承的金属温度迅速下降到左侧42℃，右侧47℃。
2轴承回油温度高保护中的几个问题
在机组正常运行过程中，发现中间轴承箱和后轴承箱两个回油管的温度不同。中间轴承箱两回油管油温分别为51℃和48℃，后轴承箱两回油管油温分别为53℃和49℃。因此，我们怀疑ා2,3轴承和ා4,5轴承的回油未分别在中间轴承箱和后轴承箱中混合或部分混合，然后在两根管道中流出，因此当从另一个角度看，即使ා2,3轴承和ා4,5轴承的回油分别在中间轴承箱和后轴承箱中充分混合，也会在两根管道中流出，因此当各轴承回油温度测点。
3中轴承箱和后轴承箱回油管的结构
针对某热电有限公司两台机组轴承回油温度高存在严重设计缺陷的情况，在两台机组进行C修时对#2、3轴承和#4、5轴承分别所在的中轴承箱和后轴承箱进行检查，发现#2、3轴承所在的中轴承箱和#4、5轴承所在的后轴承箱中间均有一条分隔板，#2、3轴承及#4、5轴承的回油没有在轴承箱中部混合，而是分别流回回油母管的。
4防止汽机轴承温度高的措施
为避免汽轮机轴承烧损，可采取以下措施防止轴承烧损。
（1）运行控制：在机组启停过程中，严格按照厂家规定的转速启停顶轴油泵；避免振动不合格时机组运行；如果出现可能损坏轴瓦的异常情况（如水冲击、瞬间断油等），应按操作规程的要求及时停机，确认异常情况已消除，轴瓦未损坏后，方可重新启动；油系统的设备切换（如冷油器、辅助油泵、滤网等）应按操作规程在监督下缓慢进行，同时应严密监视润滑油压力，防止切换操作时断油；严格执行操作规程，做好防人因工具的使用，防止轴瓦断油。
（2）在系统监控方面，轴承故障前的早期征兆是：轴承金属温度、振动、回油温度异常变化及上升趋势；对这些参数进行有效的监测和监控，对于轴承故障的早期预警、及时排除故障、避免轴承损坏具有重要意义；同时，油系统设备和部件的良好性能和高可靠性也至关重要。机组启停及运行过程中，应密切监视轴瓦及回油温度；当温度超过规定值时，应按规定果断处理；汽轮机辅助油泵及其自动装置应按操作规程的要求定期进行试验，确保处于良好的备用状态；启动机组前，辅助油泵必须处于联动状态。机组正常停机前，进行辅助油泵全容量启动及联锁试验；按规定定期对油系统的油质进行检测，及时处理油质劣化问题；油质超标时，禁止启动机组。
（3）检修方面：安装检修时，应彻底清理油系统杂物，防止检修时遗留的杂物堵塞管道；检修时注意主油泵出口止回阀的状态，防止停机时断油；严格执行检修操作规程，防止轴瓦断油；特别是在机组检修期间，由于检修场地的限制，检修工作量大，人员密集，应采取全方位的防异物措施，当油系统有开口时应进行临时封堵；在油系统检修过程中，应保持滤油设备的合格，并长期投入使用，以保证油质合格。
（4）设备及设计管理：油位表、油压表、油温表及相关信号装置必须按规定要求安装齐全、正确，并定期检查；油系统严禁使用铸铁阀门，所有阀门不得水平安装；主阀应悬挂“禁止操作”警示牌；原则上，过滤网不应安装在润滑油压力管道上。如果安装了滤网，必须采取措施防止滤网堵塞和损坏；润滑油压力低时，应有正确可靠的交直流联动润滑油泵；确保油泵联动过程中不存在瞬时断油的可能；直流润滑油泵直流供电系统应具有足够的容量，其各级熔断器的配置应合理，防止故障时熔断，造成直流润滑油泵失电；交流润滑油泵电源接触器应采取低压延时释放措施，同时保证自动切换装置可靠运行。
（5）备品备件管理：确保汽轮机润滑油系统备品备件满足设计要求和相关技术规范（包括加工工艺和制造装配质量），并有足够的库存，以便于处理一些异常情况。
5轴承回油温度高保护的改造
根据前期分析研究，决定对机组轴承回油高温保护进行彻底改造：在轴承回油管2和4上分别安装双金属温度计，在轴承回油管3和5上分别安装热阻温度计；改变轴承高回油温保护的热逻辑设定，使2、3、4、5轴承分别实现高回油温保护跳闸；增加3、5轴承回油温度高65℃报警；2、4轴承回油温度高加75℃报警。改造后各轴承回油温度测点如图2所示：
.png)
测点安装完毕后，在监控画面中增加3、5轴承回油温度（热阻模拟量）实时显示项，实现推力轴承和ා1~6轴承回油温度的在线监测、显示和超限报警功能，机组轴承回油温度高保护功能准确完善。
结语
轴承回油温度高保护是保障汽轮发电机组安全运行的重要保护之一，是国家电力公司制定的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中必须装设的基本保护之一。热电有限公司#1~2机组轴承回油温度高保护的改造和完善，提高了机组运行的安全性指标，为公司的安全经济运行打下了良好的基础。
参考文献
[1]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，（3）.
[2]任家福，宋大全.超临界600MW汽轮机#1轴承温度偏分析处理[C].2007年东汽600MW机组技术经验交流会论文集，成都，2007.
论文作者:李承兰,张玉良
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/20
标签：轴承论文; 温度论文; 汽轮机论文; 机组论文; 过程中论文; 油泵论文; 金属论文; 《基层建设》2019年第31期论文;