汽轮机启动推力瓦温度突升与前箱杂音分析与处理

王传军

汽轮机启动推力瓦温度突升与前箱杂音分析与处理

王传军

（天津蓝巢电力检修有限公司，天津 300380）

针对某机组出现的异常跳机，推力瓦温度突升与前箱杂音等复杂问题，通过现场听检与分析主控参数等方法，全面综合分析了故障的原因，解决了问题，并总结了相应的预防措施。为快速判断机组问题积累了宝贵经验，为类似问题的解决提供了宝贵借鉴。

汽轮发电机；推力瓦；温度突升；前箱异音

某机组50 MW双抽凝汽式汽轮机为高压、单缸、单轴、双抽汽、冲动冷凝式汽轮机，与锅炉、发电机及其附属设备组成一个成套供热发电设备，用于联片供热或炼油、化工、轻纺、造纸等行业的大中型企业中自备热电站，以提供电力和提高供热系统的经济性。

针对该机组运行过程中出现的推力瓦温度突升和前箱杂音问题，通过现场听检与分析主控参数等方法，诊断、清除了故障，总结了预防措施，为快速判断机组问题积累了宝贵经验。

1 机组概况

该机组从锅炉来的高温高压新蒸汽经由新蒸汽管道和电动隔离阀至主汽门。

新蒸汽通过主汽门后，经四根导汽管流向四个调节汽阀。蒸汽在调节汽阀的控制下流进汽轮机内各喷嘴膨胀作功[1-2]。其中部分蒸汽中途被抽出机外用做工业抽汽和回热抽汽用，其余部分继续膨胀作功，做工后排入冷凝器。机组有3道工业抽汽口和回热抽汽口，第1道抽汽为工业抽汽，第2道抽汽送入二号高压加热器，第3道抽汽为工业抽汽，其中一部分送入一号高压加热器，另一部分送入高压除氧器。各回热抽汽和工业抽汽的出口均有抽汽阀。抽汽阀均由抽汽阀控制气管路系统控制。本机轴承有2个径向椭圆轴承。推力轴承与汽轮机前轴承组成了径向推力联合轴承，它安装在前轴承座内。汽轮机后轴承为两层圆柱面结构的椭圆轴承，前轴承为具有球面结构的椭圆轴承。汽轮机后轴承支承在后汽缸中。推力轴承采米切尔式，每个主推力瓦块和径向轴承的轴瓦均有测温元件。

2 机组启动数据

机组定速3 000 r/min，一瓦轴振向66 μm，向54 μm，油温74.6 ℃；二瓦轴振向28 μm，向11 μm，温度50.9 ℃；三瓦向43 μm，向34 μm，温度59.2 ℃；四瓦向27 μm，向32 μm，温度55.4 ℃。启动过程振动数据如表1所示，检修前数据如表2所示。

3 故障情况

机组以3 000 r/min定速不到半小时突然跳机，主汽门动作关闭。00：46推力瓦回油温度由42 ℃升至150 ℃，跳机降至42 ℃。前箱里面有异音，到3 000 r/min时1瓦振动慢慢爬升，04-30下午转速从200 r/min到800 r/min，随着转速的增加前箱里面敲击声越来越快，类似拖拉机敲缸的声音。

表1 启动过程振动数据

时间转速/（r/min）上下温差/℃涨差/mm轴向位移/mm轴振座振/μm 1瓦2瓦3瓦4瓦1瓦2瓦3瓦4瓦 00：153 000 x向66 μm；y向54 μm；温度74.6 ℃x向28 μm；y向11 μm；温度50.9 ℃x向43 μm；y向34 μm；温度59.2 ℃x向33 μm；y向32 μm；温度55.4 ℃ 23：592 700227/2762.2/2.1－0.37/－0.44x向59 μm；y向54 μmx向28 μm；y向11 μmx向34 μm；y向32 μmx向27 μm；y向24 μm 23：022 400127/1741.04－0.37/－0.42x向45 μm；y向55.9 μmx向21.5 μm；y向13.4 μmx向31.5 μm；y向35.3 μmx向27.8 μm；y向26.6 μm3.55.13.22.7 22：301 20098.4/117.81.3/1.2－0.40/－0.46x向35 μm；y向49 μmx向14 μm；y向17 μmx向29 μm；y向26 μmx向23 μm；y向21 μm33.73.62.4 22：02900 1.2/1.2－0.37/－0.43x向30.5 μm；y向42.7 μmx向20.4 μm；y向20 μmx向29.2 μm；y向28.1 μmx向16.7 μm；y向18.3 μm

表2 检修前数据

负荷涨差/μm真空/kp排气温度/℃推力瓦温度/℃轴振（x向、y向、温度）座振/μm 41 MW－1.2－77.144.858.2x向104 μm；y向61.3 μm；温度78.7 ℃x向61.5 μm；y向27.2 μm；温度74.3 ℃x向65.2 μm；y向59.1 μm；温度63.5 ℃x向32.2 μm；y向33.6 μm；温度58.7 ℃8.50.76.53.8

4 故障原因分析

4.1 推力瓦温度突然升高

推力瓦温度突然由42 ℃升到150 ℃。当时现场有热工人员在查线，不小心碰到热工测头所致。如果是推力瓦温度到达150 ℃，会造成里面钨金融化，不可能瞬间温度降到42 ℃。如果推力瓦温度高造成钨金融化，推力间隙变大，轴向定位置变大超过跳机值，而此值不变就证明推力瓦钨金没有问题[3-4]。

4.2 前箱里面有敲击声

碰磨原因分析：①前箱里面与轴颈碰磨的主要有热工测温线、保安油油管道、退推力瓦内油档、1瓦、主油泵轴瓦、主油泵联轴器连接不好、主油泵联轴器松动、联轴器与齿间隙大前后窜动（检修时练好联轴器前后窜动量达到10 mm左右）、油管松动、瓦顶部销松动、轴颈有碰磨。②如果是轴瓦碰磨，瓦温应该变高，现场瓦温没有变化。轴颈有磨痕（如果是轴颈碰磨，振动幅值是逐渐增大，相位角变化不大或360°的变化，从振动图像上看相位角没有变化，声音也不像轴颈碰磨的声音）[5]。③如果是热工测温线碰磨，应该是连续的碰磨声音，不应该出现断续的敲击声。④如果是对轮松动，应该出现振动不稳定，振动波形变化较大，相位角变化。⑤如果是主油泵轴瓦摩擦，应该出现前箱前部振动随着转速的增加，振动有明显增加，声音也不可能是断续的敲击声。⑥如果是1瓦瓦盖紧力不够引起敲击，振动不可能是倍频，应该为半频，轴颈中心也会上移，振动会明显增大。现场振动增加不大，所以轴瓦碰磨可以排除。⑦如果是瓦顶部销松动，引起振动。顶部销与前箱盖是直接接触的，振动在前箱上部可以感觉到。实际上在前箱上部没有感到销子碰装前箱盖的振感。⑧唯一不能排除的是，转动时，联轴器前后窜动与喷油管道碰磨，时而接触时而碰磨，随着转速的增加节奏越来越快。

5 检查结果

机组温度降下来后，揭前箱重点检查联轴器部位。发现主油泵联轴器松动前后窜动碰到喷油管，有碰撞的痕迹，引起振动。前箱里面喷油腔室油管接头与主油泵联轴器距离较近，如图1和图2所示。图2中管道为喷油铜管，喷油腔室与联轴器距离太近，检修时注意管道不要伸出接头平面。

6 预防措施

针对上述问题，总结了针对性的预防措施如下：热工测点在转机前要校对好，开机后不要在对测点进行检测，以免发生勿碰，引起跳机。前箱里面的保安油系统管道，装完后要逐个检查看看有没有与转子接触的，转子与管道的膨胀量是否够，是否阻碍转子的膨胀。联轴器螺栓紧力、垫片是否锁好。瓦盖螺栓紧力一定要够，不要发生松动。

图1 事故照片1（管道与主油泵联轴器转动时发生碰磨时的痕迹）

图2 事故照片2（喷油铜管、喷油腔室与联轴器）

7 结论

汽机检修完，无论是机务还是电器热工都要一次成优，运行中不要去整理线接头或紧固部件；针对机组运行中出现的问题，必须进行全面分析才能给出正确的判断，不能仅从一个方面就下结论。

［1］施维新.汽轮发电机组振动及事故［M］.北京：中国电力出版社，1999.

［2］郭延秋.大型火电机组检修实用技术丛书：汽轮机分册［M］.北京：中国电力出版社，2003.

［3］余占江，张雷，杨建桥，等.汽轮发电机轴承振动超标原因分析及解决措施［J］.电力安全技术，2018，20（9）：24-28.

［4］周永，彭立.某600 MW汽轮机机组断油烧瓦事故分析［J］.科技与创新，2018（3）：93.

［5］王高峰.汽轮发电机振动异常诊断及处理［J］.能源技术与管理，2017，42（5）：127-129.

TM62

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.17.022

2095－6835（2019）17－0052－02

王传军（1971—），山东阳谷人，高级技师，主要从事汽机安装与维护工作。

〔编辑：严丽琴〕