印度UPCL#2机组汽轮机#6轴承金属温度升高原因分析论文_张昌义

摘 要:通过对汽轮机组启动过程中发生擀瓦事故的分析,提出防止同类型事故发生的措施,为保障机组安全运行提供依据。

关键词:汽轮机;轴瓦温度;擀瓦

印度UPCL电厂汽轮机采用东方汽轮机厂生产的N600-16.67/538/538-1型亚临界、一次中间再热、冲动式、单轴三缸四排汽凝汽式汽轮机。汽轮机额定功率600MW,最大连续出力为643MW。锅炉为东方锅炉(集团)股份有限公司生产的DG-2028/17.45-Ⅱ5型亚临界、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、前后墙对冲燃烧、固态排渣、露天布置、自然循环汽包型燃煤锅炉;发电机为东方电机股份有限公司制造的水氢氢发电机,型号:QFSN-600-2-22C为水氢氢冷却。汽轮机共有八级回热抽汽,分别供给三台高加、除氧器和小汽轮机、四台低加。主要辅助系统选用一台50%MCR电动调速给水泵及二台50%MCR汽动给水泵。汽轮机数字式电液调节系统(DEH)、小汽轮机控制系统(MEH)和分散控制系统(DCS)均采用foxboro公司的控制系统。在机组启动过程中发生擀瓦事故。

一、 事件经过:

#2机组汽轮机于晚22: 35经高压缸预暖、高压调阀预暖后首次冲转,目标转速 1500 rpm,升速率100 rpm/min。汽机冲转后盘车装置自动脱扣,就地打闸进行摩擦检查,机组运行正常。23:52汽轮机定速于1500rpm暖机,次日凌晨1:30因#2轴承大轴振动大及处理6YV电磁阀,手动打闸停机。15:10重新挂闸冲转,7:53汽机首次升速至3000rpm,8:15调整油涡轮节流阀及旁通阀,调整后的主油泵出口压力和润滑有母管压力分别1.37Ma和0.167MPa。

(1)3000rpm机组振动及轴承金属温度和其它运行参数见下表:

(2)机组在3000rpm运行至8:50,因发现中压主汽门RSV1油动机安全油管接头漏油,决定停机处理 漏油点。手动打闸停机后,TOP、EOP常,转速2000rpm时JOP联动正常。转子惰走至650rpm 左右,发现#6轴承金属温度在1min内从65°C快速上升至117°C,最高上升至141°C,停真空泵破 坏真空紧急停机,9:20投入盘车运行,盘车电机电流12A。

(3)转子惰走过程#6轴承金属温度及大轴振动曲线见下图:

根据#6轴承金属温度变化趋势曲线分析,可以初步判断#6轴承轴瓦乌金发生了碾压、磨损现象(俗 称为“擀瓦”)。二、 轴瓦乌金碾压的成因和危害性

轴瓦乌金碾压是由于乌金承受了过大的压应力(动、静载荷引起),或者是乌金温度升高而软化,在正常压应力下产生挤压变形。

压变形的乌金首先将下瓦顶轴油口堵塞,然后将乌金挤压成薄片,由旋转的轴颈带至和聚集在中分面油隙处。当乌金温度过高,软化产生塑性变形或磨损时,高温的乌金积附在轴颈上,造成啃削下瓦的乌金,使轴瓦造成更严重的损坏。如果乌金塑性变形和磨损破坏了正常的油楔,下瓦供油减少或阻断会使乌金 温度急剧升高,这种故障如果处理稍不及时,会导致轴瓦烧毁,转子下落,造成汽轮发电机动静部分严 重碰磨和产生一系列故障和事故。

轴瓦承受的静载荷主要来自于转子自重,其次是施加在转子的预载荷。动载荷来自于轴颈相对振动 过大。

四、防止#6轴瓦碾压磨损的措施

(1)降低轴承比压。通过调整轴承的标高,以达到降低#6轴瓦静载荷的目的。

(2)降低轴瓦进口润滑油温度,一定程度上可以降低轴瓦温度,但调整量不大;

(3)增加轴承润滑油进油量。通过分析#3-#6轴承的内部结构,在轴瓦套中进油侧和出油侧分别有两个节流孔板,#3-#5轴承进油节流孔径为φ36,出油节流孔径为φ12, #6轴瓦进油节流孔径为$39,出油节流孔φ13。#1-#8轴瓦润滑油进油管路上,设置有滤网,在启动前已将滤网布去除,滤网筒仍留置在管路内,增大了管路阻力,有一定程度的节流作用,减少了轴承的进油量,可以将#6轴承滤网筒拆除,减少阻力,增加进油量;另外,可以考虑增大#6轴瓦套进油节流孔直径,如增加孔径 至φ41,增加10%左右的进油面积,增加轴瓦进油量;

(4)严格按照制造厂要求调整轴承顶隙、侧隙;其中#6轴瓦侧隙设计值为0.83~0.88mm,现场实测值为 0.70/0.70mm (A/B);

(5)保证轴瓦的加工精度,提高现场刮瓦工艺,改善轴颈与轴瓦的接触;

(6)机组启动及运行过程中,提高凝汽器真空,减少#3-#6轴承的轴承标高上升量;适当调整发电机汽 端氢气冷却器进水量,适当提高汽端氢气温度,提高端盖温度,以达到提高#7轴承标高的目的,从 而提高#7轴承载荷,降低#6轴承载荷;

(7)机组启动运行过程中,记录不同转速和负荷阶段#3-#8轴承顶轴油压力变化以及其它运行参数,找 出机组运行中影响#6轴承顶轴油压力的主要参数。

结束语:

大型机组低压轴承碾压属于比较常见的事故,通过对N厂#2机组#6轴承碾压事故分析,要防止 #6轴承轴瓦碾压,根本上应从轴承的设计、改善轴系各轴承负荷分配以及提高现场安装工艺等方面着手, 文中观点属个人意见,不一定准确,仅供参考

作者简介:张昌义(19700909)四川成都;男;汉;大专;四川通能电力科技有限公司;电厂汽轮机调试;中级职称

论文作者:张昌义

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年13期

论文发表时间:2019/11/8

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印度UPCL#2机组汽轮机#6轴承金属温度升高原因分析论文_张昌义
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