汽轮机轴瓦振动大及推力瓦温高的原因及处理

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

徐健雄

梅州市三峰环保能源有限公司 广东梅州 514000

摘要

库尔勒某垃圾焚烧发电厂#1汽轮发电机组为洛阳中重发电设备有限责任公司生产NZK15-3.9/390型、中压、单缸、15MW冲动冷凝式汽轮机,于2019年4月投入运行。经多次检修后推力工作瓦块(共10块)8块瓦温偏高,最高达到93℃,#3/#4轴瓦垂直振动大,最大接近跳机值70μm。根据多年检修情况,对汽轮机做了全面梳理工作和采取应对处理,处理后效果明显,有效地实现控制汽轮机轴瓦振动、工作推力瓦温度,并恢复了机组带额定负荷运行的能力。因此本文分析了机组振动大、推力瓦温度高的原因及结合实际进行处理分析


关键词

汽轮机 轴瓦 振动大 推力瓦 温度高

正文


库尔勒某垃圾焚烧发电厂#1汽轮发电机组为洛阳中重发电设备有限责任公司生产NZK15-3.9/390型、中压、单缸、15MW冲动冷凝式汽轮机机组自2021年检修以来一直存在推力瓦温度高、轴瓦垂直振动大,经过多次检查未能解决,为机组的稳定运行埋下了安全隐患。因此,对NZK15-3.9/390型、中压、单缸、15MW冲动冷凝式汽轮机轴瓦振动大、推力瓦温度高的原因分析和处理办法的探讨是非常有必要的。

1、轴瓦振动大、推力瓦块温度高的原因分析

 库尔勒某垃圾焚烧发电厂决定对NZK15-3.9/390型、中压、单缸、15MW冲动冷凝式汽轮机轴瓦振动大、推力瓦温度高这2个问题进行彻底分析和处理。对机组进行了一次全面梳理检查和分析处理。从检查情况可以得知导致该汽轮机机组上轴瓦振动大、推力瓦块温度高的原因主要表现在以下几方面:

1.1推力瓦块厚度不一致

拆下工作推力瓦块测量厚度,其中#3/#4/#6/#7瓦块厚度差均>0.02mm,由于瓦块本身的厚度差较大,导致在运行时厚的瓦块所承受的推力大于薄的瓦块所承受的推力,较厚的瓦块的温度会较高。瓦块厚度相差太大,也不能形成良好的油膜,会造成推力瓦块温度高的结果。

1.2推力瓦块的油楔偏小

经检查发现10块工作推力瓦块的油楔比较小。在机组运行时润滑油温和油压正常的情况下,若推力瓦块油楔小,进油不畅或回油量小也会导致工作推力瓦温度高。

1.3油品不合格,润滑不良

经检查油质化验报告,历年数据显示颗粒度及水分严重超标。同时结合现场检查发现瓦块存在水分、颗粒杂质,检查推力瓦的接触情况,推力瓦部分工作瓦块的接触点较重成面状,并且部分工作瓦块存在划痕过热现象。同时检查主油箱发现存在大量水分、油泥及颗粒物杂质;经对主油箱排油烟风机检查,发现风机反转导致运行中油箱内汽水无法排出,同时把室外粉尘、泥沙、水分吸进油箱,造成油品严重恶化;油质差无法实现有效润滑,会发生油膜振荡现象,导致轴瓦振幅大也会造成工作推力瓦温度高。

1.4机组膨胀受限

在汽轮机运行过程中,排汽装置与相关辅助系统管道膨胀受限,无法有效对排汽装置进行位移量补偿,导致汽轮机排汽缸不能满足平衡要求,使汽轮机转子中心发生改变,加大轴瓦振幅。

1.5轴瓦瓦枕与轴承盖紧力不符合设计要求

#2/#3/#4轴瓦检查,发现少量油泥及杂质;瓦枕与轴承盖紧力0.02mm(标准:-0.12-0.08mm即过盈量),轴瓦瓦枕与轴承盖紧力过小会引起轴瓦振幅大。

1.6滑销系统卡涩

检查滑销系统,发现前座架在汽缸冷态下发现前座架螺母(#1/#2/#3/#4)与前轴承座装配间隙0mm与设计不符合(标准:0.04~0.08mm);后座架上螺母(#1/#3/#4)装配间隙0.02mm与设计不符合(标准:0.08~0.12mm),其中(#2)装配间隙0mm;后汽缸与导板的纵向键间隙检查符合要求d=6.2mm、c1+c2=0.06mm。受空冷凝汽器膨胀的影响,汽轮机排汽缸的标高在带负荷以及变负荷过程中会发生变化,从而影响汽轮机和发电机联轴器对中状态,在此过程中整个轴系各个轴承的载荷分配也在跟随发生变化,最终通过振动变化的现象体现从而影响机组振动。

2 汽轮机轴瓦振动大、推力瓦温度高处理措施

根据以上导致汽轮机轴瓦振动大、推力瓦温度高的原因分析,为了有效控制汽轮机轴瓦振动、工作推力瓦温度,恢复机组带额定负荷运行的能力,采取如下处理措施:

2.1瓦块的研磨,将所有工作推力瓦块涂红丹粉,整体组装后与推力盘进行研磨,从红丹粉磨痕中观察推力瓦块在机组运行中的实际受力情况,确保检查瓦块乌金表面的接触面积>75%,在平板上测量瓦块厚度差<0.02mm。

2.2瓦块油楔修刮,进行全部工作推力瓦块油楔修刮,增大油楔角度,增加进油量。

2.3清理汽轮机主油箱及附属管道,排油烟风机电源调线确认转向保持主油箱微负压状态运行,加强滤油工作确保油质在合格范围。

2.4排汽装置与相关辅助系统管道按照设计图纸工艺安装,在进回油管道加装金属软管,补偿管道位移量;排汽管道大拉杆膨胀节及各个导向支座按照设计图纸规范进行调整;排汽装置与抽汽管道/疏水管道滑动座架焊接固定打磨焊点恢复滑动座架能够保持自由热胀冷缩;以免干涉汽缸正常膨胀与收缩从而影响机组振动。

2.5调整轴瓦瓦枕与轴承盖紧力,按设计要求调整#2/#3/#4轴瓦瓦枕与轴承盖紧力在标准范围内(标准:-0.12~-0.08mm即过盈量),使得紧力达到相关要求。

2.6调整滑销系统各装配间隙,前座架在汽缸冷态下前座架螺母(#1/#2/#3/#4)与前轴承座装配间隙0.06mm(标准:0.04~0.08mm),后座架上螺母(#1/#2/#3/#4)装配间隙0.10mm(标准:0.08~0.12mm),使机组膨胀自由。

3、结语

机组振动大、推力瓦温度高是机组安全运行的重要指标之一。因机组振动大、推力瓦温高而影响机组额定负荷运行;所以及时对比分析,查找原因,并制定出处理方案降低机组振动大、推力瓦温度对于机组稳定运行至关重要。

参考文献

[1]《汽轮机总装技术规范》(JB/T9637-2022)

[2]《汽轮机设备及原理》(中国电力出版社)

[3]汽轮机轴瓦振动大原因分析及处理[J].电力学报

[4]汽轮机推力瓦超温问题的分析及处理[J].电力学报

作者简介:徐健雄,男,广东省梅州,本科,助理工程师,研究方向:汽轮机本体安装检修。

 


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