火电厂330MW机组推力瓦温高原因分析及处理探讨

王琦，朱蒙

（河北建投宣化热电有限责任公司，河北 张家口 075100）

0 引言

推力瓦温高超出报警阈值，为了满足负荷运行的基本要求，就要建构完整的控制机制，维持综合应用效率，从而实现火电厂综合管理的目标。在全面分析火电厂330MW机组推力瓦温高问题产生原因的过程中可知，尽管其主要原因是高压喷嘴的改造造成的，但是也不能忽略其他因素产生的影响，要落实全过程原因分析，并且结合其实际应用控制标准维持处理方案的规范性。

1 案例分析

某汽轮机厂设计制造的机组配合可调控汽凝汽式汽轮机，推理承轴本身为活支可倾瓦块型，机组计划性级检修在2019年6月开始，并且在8月末完成第一次并网分析，发现并网后带负荷阶段存在汽轮机推力瓦温度较高的问题[1]。

在机组检修工作结束后，相关操作人员启动了设备，冲转调到3000rpm后，火电厂330MW机组各项指标均正常，而在第二天凌晨，机组并网带负荷运行中，设备的轴向位移开始逐渐增大，匹配的推力瓦瓦块温度也在升高，机组带负荷经过一天运行后达到107MW，整体轴向位移参数变化非常明显，选取推力瓦工作瓦块为#2、#3、#4，温度分别达到81.5℃、97℃以及98℃，其他运行瓦块正常，且对应的温度均在70℃以下。第二次运行处理中，机组带负荷调节到150MW，此时，轴向位移最大的偏移距离已经达到0.57mm，对应的#2、#3、#4工作推力瓦温度达到95℃、98℃以及99℃。此时，相关技术部门利用集控调整的方式，对瓦块整体结构予以处理，温度并没有明显的下降，基于此，采取推力瓦温度保护指令解除的操作控制，维持超保护试验效果。在对应操作试验结束后，负荷低于150MW，技术部门也实现了热控保护的重启。最后，在完成润滑油、解体推力瓦等工作后，推力瓦处理工作正式结束，重新启动带负荷操作时轴向位移实现了重新定位，主要是将基准点设置为后靠死推力瓦工作面，设置为零位。配合高压进气调阀顺序的调控，也实现了推力瓦受力的重组和控制，在负荷升高后，相应的推力瓦温度升高频率有所降低，受力比较均匀，且对应的推力瓦工作面温度均低于报警数值。

2 火电厂330MW机组推力瓦温高原因分析

2.1 机组带负荷运转受到轴向推力

主要是结合推力瓦温度骤升的情况判定，机组在带负荷运行过程中，转子结构的运行趋势不稳定，且发电机侧轴向推力对其产生了严重的影响，技术部门在对设备检修记录进行查阅后发现，设备的高压喷嘴不久前进行了改造处理[2]。在检修操作前，专家组对相关设备予以性能分析测验，依据测验获得的结果可知，火电厂330MW机组自身的调节级涌流面积要远远高于最佳经济工况的面积数值，喷嘴组的实际出口面积整体设计裕度数值也较大，因此，就造成调节级实际的应用效率和工况较差，必然会造成高压调节阀节流损失问题，且整体高压缸的实际应用效能不满足实际标准。相关专家建议火电厂对喷嘴组予以改装处理，以保证能从根本上减少喷嘴的流通面积，避免调节阀节流不匹配的问题，为调节级应用效率的全面提高提供保障[3]。火电厂制定了相关的改造方案，缩小喷嘴组的流通面积，主要是借助降低喷嘴叶栅高度的方式，并且减少导叶型线的安装角，使导叶出口面积的适当缩减，以保证能有效提升调节级应用的效果，维持较好的速比参数。这种处理方式同时也提升了整个机组运行的稳定性，但是，却造成了此次火电厂330MW机组推力瓦温高异常的问题，究其原因，主要分为以下两点：（1）转子在发电机侧轴向推力的作用下，出现了异常运行的趋势，并且由于推力较大，使得其正常规划运行效果严重偏离。机组在带负荷运行过程中，轴向力会随着机组负荷参数的增加，逐渐出现轴向位移的变化，甚至超出0.70mm。而在进行推力瓦第二次解体检验检查分析后客户，机务和热控配合效果使得轴向位移死点问题更加突出。与此同时，技术部门在推力瓦组装结束后，保证轴承箱盖扣全箱的状态下，利用千斤顶对其进行工作面零位确定，发现机组带负荷达到330MW后，轴向位移发生了明显的移动，这就更加证明是因为轴向推力造成负荷的增大，使得推力瓦的温度升高。（2）在维修处理后，转子轴向推力是由于高压喷嘴改造处理造成的，主要是因为设备中高压缸流通模式本身就是反向布置，因此，在高压经过喷嘴位置后转子就会形成对机头的反向推力，相应地，这种设计方式能维持平衡机组运行推力，但是在改造后降低了喷嘴叶栅的高度就会减少进气量，相应的作用力降低也会随之减少反向推力的水准。推力瓦承受的负荷增大后，负荷数值越高推力瓦的瓦温也会增大。

2.2 其他因素

一方面，在技术部门全面分析设备运行状态和参数情况的过程中，应用敲击的方式改善推力瓦盖自位情况，主要是借助不断敲击的方式分析推力瓦工作时瓦的温度，发现#2、#3、#4的温度有所降低，然而，在符合参数增加后，其他相关瓦块的温度也会升高。并且，在检测过程中发现解体推力瓦结束后，推力瓦球面接触不良，下半球面直径150mm的范围内并没有接触锈蚀的痕迹，没有满足接触面在每cm2上有接触点的面积达到球面的75%的要求，这就使得推力瓦的实际测量结果显示接触不到位，自位能力相对较差[4]。另一方面，相关技术人员对机组进行测试后发现，没有进行推力瓦二次解体操作前，机组的基础负荷为200MW到240MW，此时运行过程中瓦块的温度差距较大，工作瓦块的工作面存在温度不均匀的情况，其中多数瓦块的温度均在70℃以上。然后进行解体操作，技术人员在进行推力瓦检查后发现，不同程度的磨损情况是评估接触面积、平板研磨状态的基本参数。测量结果可知，检查各个瓦块进油口的倒角并不是非常明确，宽度较小，使得瓦块的进油效果较差。综上所述，正是由于高压喷嘴的改造使得火电厂330MW机组推力瓦的温度出现了骤升的趋势[5]。

3 火电厂330MW机组推力瓦温高处理措施

3.1 完善解体推力瓦操作方案

（1）技术部门要对推力瓦的球面间隙予以集中处理，着重对其尺寸和结构状态予以调控，并且在瓦枕的位置有效完成垫高处理，两侧添加垫子，高度为0.07mm，以保证球面间隙能调控在0到0.05mm之间，有效维持整体结构的应用效果，确保推力瓦球面自位能力能符合实际应用环境的要求，提升作用力的均衡性。（2）要对瓦块予以修正，保证瓦块和平板接触面积能达到75%以上，并且维持组装后盘动转子的规范效果，技术部门要结合推力瓦和推力盘的接触效果对推力瓦块予以修整，维持均匀接触效果后确保综合应用价值符合预期[6]。（3）要更换厚度较小的推力瓦块，并且确保瓦块的厚度差能在0.02mm以下。（4）为了保证修整处理工作的规范性，要对瓦块的进油囊予以处理，增加各个瓦块进油量，维持瓦块冷却效果的时效价值。与此同时，要对应用流程和工序予以关注，确保元件匹配度和应用水平都能贴合火电厂330MW机组推力瓦综合应用规范标准。（5）操作人员要确保球面和瓦壳研磨的合理性，及时修整卡口位置和高点问题，从而提升瓦球面接触效果，强化球面自位水平[7]。

3.2 调控运行模式

结合火电厂330MW机组推力瓦运行过程和运行经验可知，要依据平衡轴向推力的要求调控阀序，并且在调控的过程中及时监督温度的均衡性，有效维持受力均匀。在整个设备应用管理的后期，要对喷嘴室压力检测过程予以关注，判定轴向推力的变化量并详细记录数据，从而全面解决轴向推力的问题。

在分析了转子向发电机侧轴向推力因为高压喷嘴改良产生的原因后，可以适当调控带负荷处理过程，正是由于火电厂330MW机组改造方案的不成熟造成高压喷嘴改良的隐患影响转子向发动机侧轴向推力，使得推力瓦温高超标，因此，只能在下一次大修揭缸喷嘴室完成返厂处理操作，保证负荷运行环境和相关参数的规范性，维持应用效果，并且确保各个瓦块温度的均衡性，每片瓦块的平均温度能被控制在预警温度范围内，从而更好地满足预期检修效果。

4 结语

总而言之，要秉持精细化研究原则，维持检修流程和操作的规范性，在全面分析火电厂330MW机组推力瓦温高原因的基础上，要结合实际情况在维持设备应用环境和运行状态的同时，确保能解决相关问题，从而维持火电厂330MW机组推力瓦运行的稳定性，有效减少安全隐患。