谭天荣
(广东省粤泷发电有限责任公司,广东 罗定 527217)
汽轮机推力瓦块温度高的分析处理
谭天荣
(广东省粤泷发电有限责任公司,广东 罗定 527217)
介绍了某电厂2号汽轮机运行中推力瓦块温度高的分析处理过程,通过对汽轮机推力轴承润滑油相关参数的检查以及推力轴承的解体检查,查出推力瓦块温度高的根本原因并对此进行了有效处理,解决了推力瓦块温度高的问题。
汽轮机;推力瓦块;温度高;安装环
某电厂2×135 MW燃煤发电机组的汽轮机为N135-13.24/535/535型超高压、中间再热、双缸、双排汽、单轴凝汽式汽轮机。汽轮机推力轴承采用单独结构的具有自动就位球面座的密切尔型推力轴承,装设在高中压转子的后端,其工作面和非工作面均由12块青铜浇铸的乌金瓦块组成。
2012年,该电厂2号汽轮发电机组进行了投产以来的第2次A级检修。在A级检修结束后的机组启动过程中,发现2号汽轮机正向推力瓦3号、4号、5号瓦块温度高。当2号机组负荷接近130 MW时,温度最高的5号正向推力瓦块温度达到92.8 ℃,已经接近汽轮机运行中推力瓦块温度的最高限值。
按运行规程要求,汽轮机运行中控制推力瓦块温度在90 ℃以下,达到90 ℃发出温度高报警信号,达到95 ℃则发出故障停机信号。因此,电厂技术人员只能限制2号机组的负荷,以维持机组推力瓦块温度在90 ℃以下;并全面分析查找2号汽轮机正向推力瓦块温度高的原因。
2号机组在不同负荷下1~5号推力瓦块的温度如表1所示。
经过检查发现,2号机正向推力瓦3号、4号、5号瓦块温度随着机组负荷的升高而升高,且温度高的瓦块都集中在推力轴承正向推力瓦下半部分。热工专业技术人员进行温度测量回路检查,确认温度显示与电阻值查表值、就地测量值基本一致,可以确定推力瓦块温度为真实值。因此,必须立即采取有效措施处理推力瓦块温度高的问题。
表1 2号机不同负荷下1~5号推力瓦块温度
2.1 推力轴承润滑油相关参数检查
检查2号机组润滑油的温度表、压力表,现场监视表计与监控室表计显示一致;润滑油温度38~40 ℃、压力0.125 MPa,在正常范围内。机组轴向位移、高中压差胀、凝汽器真空、高中压汽缸各级回热抽汽压力等参数也在正常范围内。推力轴承润滑油进油量与机组检修前对比,以及与1号机对比没有明显差异。调低润滑油温度至38℃后,推力瓦块温度没有明显变化,依然偏高。
2.2 机组进汽方式及抽汽量调整
改变机组的进汽方式及调整高中压汽缸各级抽汽的抽汽量,可以改变汽轮机的轴向推力。电厂技术人员将4个高压调速汽门、节流高压调速汽门全开,高压调速汽门2个全开、第3个开60 %、第4个全关,并通过节流减少高压缸抽汽量及调整为从2号机中压缸三段抽汽向厂用低压母管供汽的方法改变轴向推力,但效果不明显。
3.1 推力轴承第1次解体检查
2012-06-22,2号机组调峰停机,电厂检修人员对2号机推力轴承进行解体检查。拆出推力瓦块后,检修人员用百分表测量正向、负向推力瓦块厚度。经测量,各瓦块厚度偏差均不超过0.02 mm,符合技术标准的要求,推力瓦块厚度与原始记录比较没有明显差异。检查推力瓦块表面、推力轴承箱内壁光滑完整,未发现有异物;推力瓦块安装环上定位瓦块的定位销并未发生松动脱落现象。进一步检查热工线路,也没有发现异常。由于机组调峰停机时间比较短,检修人员只能对正向推力瓦温度偏高的3号、4号、5号瓦块表面进行修刮,对每块瓦块下半部分装上安装环后涂上红丹粉研磨,确保推力瓦块整体接触面积达到75 %以上。同时适当加深3号、4号、5号瓦块的润滑油进油楔,以加大润滑油进油量,提高瓦块的润滑冷却效果。完成以上处理后,装复推力轴承。
6月26日,2号机组重新启动,带负荷至120 MW后,发现正向推力瓦5号瓦块温度已接近90 ℃。这表明此次解体检修未能解决推力瓦块温度高的问题。
3.2 推力轴承第2次解体检查
2013-02-14,2号机组春节前调峰停机,电厂检修人员再次对2号机推力轴承进行解体检查。由于2号机推力轴承温度偏高的推力瓦块都集中在正向推力瓦下半部分,且发现正向推力瓦块与负向推力瓦块温度最高点和最低点呈现对角分布的现象,初步怀疑推力瓦块和推力盘平行度超标。但是查询2号机组A级检修时的测量数据,发现2号机组转子的瓢偏值为0.02 mm,符合相关技术标准要求,可排除推力瓦块和推力盘平行度超标的原因。
进一步检查推力轴承的各个部位,发现正向推力瓦块下半部分瓦块安装环上推力轴承挡油环的端面,与轴承座球面定位销对应位置,有明显受压变形的痕迹。
分析认为可能是由于推力轴承下半部分瓦块安装环定位销子过短,限制了安装环的活动,致使下半部分瓦块安装环无法自动调整位置。但是经过测量发现,推力瓦块安装环定位销子的尺寸符合设计图纸要求。遂进一步检查及测量,发现推力瓦块安装环上的挡油环与轴承座球面定位销之间的间隙偏小。在汽轮机运行中,推力轴承受热膨胀以及产生轴向位移时,容易造成推力瓦块安装环上的挡油环与轴承座球面定位销间隙过小或卡涩,致使推力瓦安装环无法自动调整位置。检修人员采取修磨挡油环的办法进行处理,增大推力瓦安装环上挡油环与轴承座球面定位销之间的间隙,确保推力瓦安装环在轴承座球面上能自由调整位置。处理完成后,重新装复推力轴承。
2月27日,2号机组再次启动,带满负荷135 MW运行稳定,温度最高的5号推力轴承正向推力瓦块温度稳定在80 ℃以下。之后2号机组经多次启停,带满负荷135 MW运行,推力轴承正向、负向推力瓦块温度都未再超过80 ℃,彻底解决了正向推力瓦块温度高的问题。
由于2号机运行中推力瓦块安装环与轴承座球面配合不顺畅,安装环上挡油环与轴承座球面定位销卡涩,限制了推力瓦块安装环的自由活动,造成推力瓦块安装环不能自动调整位置。当机组负荷变化时,轴向推力使推力盘与轴承座球面定位销对应位置的推力瓦块之间的间隙减小,造成该处润滑油油膜变薄,润滑油油量不足,导致该位置的推力瓦块温度偏高。
通过对推力轴承解体检修,修磨推力瓦块安装环上挡油环,增大挡油环与轴承座球面定位销之间的间隙,解决了2号机正向推力瓦块温度高的问题。建议在汽轮机推力轴承检修过程中,不但要确保检修工艺符合要求,还要重点检查推力瓦块安装环与轴承座球面配合的灵活程度。
1 闫春泉,张 伟.浅析推力瓦温度高的原因及处理[J].中国新技术新产品,2011(9).
2015-02-05。
谭天荣(1976-),男,工程师,主要从事电厂安全生产管理工作,email:ttrong1976@163.com。