汽轮机组推力瓦轴承温度升高的原因分析
汽轮机推力瓦块温度高原因大揭秘

汽轮机推力瓦块温度高原因大揭秘汽轮机推力瓦块是重要的部件之一,其作用是在汽轮机转子和外界间传递动力,完成转换工作。
在汽轮机运行过程中,有时会出现其推力瓦块温度过高的情况,这种情况如果不得到及时的处理,会严重影响汽轮机的正常运行,甚至危及工厂或电站的安全。
本文将详细解析汽轮机推力瓦块温度高出现的原因。
1. 油膜的破坏汽轮机推力瓦块表面涂有一层润滑油,这是为了保证推力瓦块与转子间的接触面不直接接触,减少磨损。
但是,在一些情况下,如工作负荷突然增大,油膜对推力瓦块的润滑效果会发生一些变化,短时间内无法形成规律的润滑油膜,从而导致推力瓦块的磨损加剧。
推力瓦块表面的磨损会使得其表面粗糙度增加,形成局部的高温区。
当局部高温区增加到一定温度时,就会引起推力瓦块温度的剧烈升高。
2. 推力瓦块的磨损在汽轮机寿命较长的情况下,推力瓦块表面的磨损会变得更加显著。
当推力瓦块的磨损达到一定程度时,其表面的凸起将会形成高温区域,这种高温区域容易造成推力瓦块温度的升高。
此外,推力瓦块磨损也会导致与转子间的间隙增大,这样就会导致润滑油膜进一步变薄,增大推力瓦块表面的磨损,最终导致温度过高。
3. 转子弯曲在汽轮机运行过程中,如果转子发生弯曲,会导致其与推力瓦块的接触面变形,使得局部表面的磨损加剧。
当转子弯曲程度较大时,推力瓦块表面会产生明显的高温区域,进而引起推力瓦块温度过高。
4. 油泥和碳沉积汽轮机推力瓦块的高温区域也有可能是由油泥和碳沉积导致的。
这种情况一般出现在汽轮机长时间运行不良和不规范的维护保养下。
油泥和碳沉积容易导致油膜破裂、局部失去润滑,从而引起高温区域的形成。
5. 推力平衡油膜的破坏推力瓦块的另一个重要作用是平衡转子的径向力,以保证其在轴向方向上的运动稳定。
当油膜损坏或破裂时,推力平衡受到影响,就会导致推力瓦块的径向力失衡,使得温度过高。
6. 推力瓦块制造质量问题推力瓦块的制造质量问题也是导致推力瓦块温度过高的一个重要原因。
汽轮机推力瓦温度高原因分析及处理

汽轮机推力瓦温度高原因分析及处理摘要:某电厂二期项目3号汽轮机为上海汽轮机厂生产的单轴、单缸、反动凝气式机组,额定功率:50MW;额定转速:5500r/min。
该机组自2021年投产以来,高负荷(44-45MW)情况下,一直存在推力轴承工作瓦块温度偏高的问题,导致机组无法长期满负荷运行,影响到电厂设备安全及经济效益。
经过认真分析,找到了推力轴承工作瓦块温度偏高的主要原因,采取措施进行处理后,机组带50MW负荷运行,工作瓦块温度由121℃降至83℃,效果明显,恢复了机组满负荷运行能力,解决了3号汽轮机推力轴承工作瓦块温度偏高的问题,保证了该电厂机组的安全稳定运行。
关键词:汽轮机;推力轴承;推力瓦温度1概述某电厂二期项目3号汽轮机为上海汽轮机厂生产的单轴、单缸、反动凝气式机组,型号:N50-6.1/475;额定功率:50MW;额定转速:5500r/min。
该机组前轴承为径向推力联合轴承,由轴承壳体、推力瓦块组件和径向轴承瓦块组成。
推力轴承瓦块组件分正负两组,分布在转子推力盘的两端,每组有11个瓦块,瓦块安装在持环上;推力瓦块背部有平衡块,通过平衡块的摆动,使轴向负荷平均分布于各推力轴承瓦块上,从而使推力瓦块表面的负荷中心都处于同一平面内,每一个推力轴承瓦块均承受着相同的负荷。
机组正常运行时,工作瓦块受力,所以工作瓦块温度高于非工作瓦块温度。
该机组自2021年投产以来,高负荷(44-45MW)情况下,推力轴承工作瓦块温度一直偏高(数据详见表1),最高时达到121℃(汽轮机厂家设计值:115℃报警;130℃跳机)。
为了控制工作瓦温度不超标,该机组经常保持负荷在40MW左右运行。
表1:3号汽轮机推力轴承瓦块温度数据2推力轴承工作瓦温度高原因分析2.1推力盘与推力轴承工作瓦端面位置不平行2022年4月份,该电厂3号汽轮机临停检修,现场拆检推力轴承组件,发现工作瓦右侧半边瓦块(见图2-1:#3、#4、#5、#6、#7、#8)均有磨损,其中有3块瓦块磨损比较严重(见图2-1:#4、#5、#6),左侧半边瓦块没有出现明显的磨损(见图2-1:#1、#2、#9、#10、#11),机组运行中瓦块温度比较高的是#4瓦块(见图2-2:对应#2测点位置)。
汽轮机组推力瓦温度高原因及处理分析

(4)轴封漏汽过大,对支持推力联合轴承影响较大,应调整 或更换汽封圈,恢复调整到设计标准之内。
(5)推力瓦块和推力盘的平行度超标轴承和轴颈的扬度不 一致,至使工作瓦中某个区域的瓦块温度偏高,当轴颈前扬值 大于轴承前扬值较多时,会造成推力工作面上部瓦块温度高于 下半瓦块温度,反之,下半瓦块承受的推力大于上半瓦块,而下 半瓦块温度高于上半瓦块温度。该机组推力瓦即为下瓦块突 出高于其它个瓦块。
关键词:推力瓦;扬度;真空;负荷;
1 概述
推力瓦是汽轮机重要部件,它有着极其重要的作用;推力 瓦主要是用来确定转子在汽缸的轴向位置,并保持定子和转子 存在一定有效的间隙;在运转过程中还能够承载消化转子的轴 向推力。
现在很多实践表明,导致机组保护停机的原因里面,推力 瓦温度过高的因素占据很大一部分,所以深入研究有推力瓦的 温度升高的原因至关重要。对推力瓦温度升高问题的解决的 不恰当性会导致无法预料的其他连锁反应,对安全生产和效率 生产起着负面的作用。
(8)推力工作面瓦块本体的厚度或瓦块间的厚度差太大由 于瓦块本身的厚度差或瓦块间的厚度差太大,造成运转中厚的 瓦块承受的推力大于薄的瓦块所承受的推力,造成部分较厚的 瓦块温度较高。另外推力瓦块工作面的润滑油槽,是否刮得合 理,也是影响的重要因素。
(9)推力瓦块本身的摇摆度不够由于挡油环的制造、定位 等原因造成瓦快随转子的转动时,运行中有油封顶住转轴造成 球面不能在推力的作用下随轴自位,而导致部分推力瓦块承受 的轴向推力较大,温度偏高,本机组联合轴承下有顶起弹簧装 置,配合推理联合轴承在紧力作用下随轴运动。应检查更换该 缺陷部件。
3 结语
从本汽轮机运行参数总结出,进汽量和真空对推力瓦温度 影响巨大,推力瓦温度的升高同真空的变化比较线性,在真空 较高且平稳时,该两点温度仍旧较其它各点温度高,且上半瓦 温度比下半瓦温度低,所以要从机械方面考虑,例如,瓦块间 隙、推力瓦块和推力盘的平行度、轴承和轴颈的扬度是否一致、 各瓦块厚度、推力盘瓢偏值、汽封间隙,隔板汽封间隙,推力联 合轴承随轴自由摆动度等方面着手处理。同时要加强施工质 量及检修标准,确保测量数值准确,能够为排除缺陷提供强力 依据。
浅析汽轮机推力瓦温高的原因及处理

浅析汽轮机推力瓦温高的原因及处理摘要:热电厂汽轮机中的推力瓦部件,经常出现温度过高的现象,严重影响汽轮机的正常运行。
本文分析了推力瓦温度过高的原因,并结合实例,介绍了一些处理方法,仅供参考。
关键词:推力瓦温度高处理推力瓦是汽轮机中一个重要部件。
如果轴向推力过大,或推力瓦块温度过高,将会导致机组保护停机,一但推力瓦块乌金磨损烧坏,转子便会发生不允许的轴向位移,使汽轮机通流部分发生碰撞、磨损等严重事故,所以推力瓦的正常工作是保障汽轮机安全运行的重要条件之一。
1、推力瓦块温度高的原因分析1.1 瓦块温度普遍升高机组试运行阶段如果润滑油温和油压正常的情况下,推力瓦块温度普遍高,可能是推力瓦块油楔小,进油不畅或回油量小造成的,在运行中也可检查推力轴承工作面与非工作面的温度。
参照l号轴承温度是否偏高,如果温差较大,可调整推力轴承回油孔针形阀开度在总行程的2/3以上,观察推力瓦温是否下降。
机组投运一段时间后,瓦块温度逐渐升高,并与负荷大小有一定的关系,这可能是在运行中通流部分工况改变所致,常见原因有:叶片结垢,平衡盘处轴封磨损改变了平衡推力的大小等原因造成。
1.2 某块瓦块温度偏高在汽轮机运行中,推力轴承瓦块中有某块温度经常偏高,如果排除热工测点错误,则可能是瓦块尺寸偏厚,或推力瓦定位安装环上的销钉松动,将瓦块顶起造成的,需解体推力瓦,检查推力瓦定位安装环上的销钉是否把紧,在平板上测量瓦块厚度,将所有推力瓦块涂红丹粉,整体组装后与推力盘研磨,检查瓦块的接触面积是否达75%以上。
1.3 上半瓦块温度偏高(1)针对推力支承联合轴承,应考虑推力轴承支撑弹簧刚度是否变小或支撑杆高度不够,造成推力轴承头部下垂,使工作面上半部瓦块承受的压力增大,温度升高。
(2)针对自位式推力轴承,应检查球面和安装环定位销钉与销孔,如定位销孔偏斜或定位销变形,会妨碍球面瓦的自位性能,或使上、下半推力瓦受力改变,引起上下两半瓦块温度不均。
1.4 不同瓦块温度升高且无明显规律在电厂检修中遇到的最难以消除的推力瓦块温度升高的情况是无规则的瓦块温度升高,即处理了这一块,下次又出现了另外一块,这次处理了下瓦,下次又变成了上瓦,这样问题就比较复杂。
汽轮机推力瓦温度高原因分析

汽轮机推⼒⽡温度⾼原因分析2019-10-16摘要:本⽂介绍了汽轮机推⼒⽡⼯作原理和影响推⼒⽡运⾏温度的主要因素,并对某发电⼚调试过程中汽轮机推⼒⽡温度⾼进⾏了原因分析,提出了推⼒⽡安装和运⾏阶段的控制要点。
关键字:汽轮机;推⼒⽡;温度;调试中图分类号:TK26 ⽂献标识码:A1 事件概述1.1 设备概况某电⼚2×600MW⼯程1号机组汽轮机是北重阿尔斯通(北京)电⽓装备有限公司⽣产的DKY4-4ND33G型超临界、⼀次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机。
主蒸汽通过两个蒸汽管路输送⾄⾼压缸两侧的蒸汽阀组,阀组由速动截⽌阀(即主汽阀)、调节阀和过载阀组成。
汽轮机⽀持推⼒联合轴承布置在⾼、中压缸间的#2轴承箱处,是整个汽轮机机组的转⼦轴固定点。
推⼒⽡块分为⼯作⽡和⾮⼯作⽡,分别由10⽚铜锡合⾦⽡块组成。
推⼒⽡背⾯配有安装环,由定位销进⾏定位,各⽡块能相对于推⼒盘端⾯左右摆动,安装环能保证将轴向推⼒均匀分配⾄每个推⼒⽡上并在出现推⼒喘振时起减振作⽤。
1.2 事件经过2013年5⽉,在该电⼚1号机组整套启动试运阶段机组甩负荷试验前进⾏汽轮机阀门活动试验过程中出现推⼒⽡温度⾼现象。
推⼒⽡温度在4秒内由72℃飞升⾄150℃,导致机组保护动作。
试验期间,汽轮机真空、润滑油温、润滑油压均正常,轴向位移和推⼒⽡温度参数见Tab.1。
打开#2轴承箱检查发现,推⼒⽡安装环装反,⾮⼯作⽡出现不同程度磨损。
Tab.1阀门活动试验期间参数2推⼒⽡温度⾼原因分析2.1 汽轮机轴向推⼒组成汽轮机转⼦轴向推⼒主要由蒸汽作⽤在动叶上的轴向推⼒、蒸汽作⽤在叶轮⾯上的轴向推⼒以及蒸汽作⽤在转⼦凸肩上的轴向推⼒三部分组成。
现代⾼参数、⼤功率中间再热式汽轮机尽管采⽤了汽缸对称排列及其他平衡轴向推⼒的措施,轴向推⼒有所减少,但剩余的轴向推⼒仍然很⼤。
在运⾏中如遇⽔冲击、甩负荷等事故时,还可能产⽣更⼤的瞬时轴向推⼒。
2.2 推⼒轴承作⽤及⼯作原理推⼒轴承主要作⽤是承受汽轮机转⼦在运⾏中的轴向推⼒,维持汽轮机转⼦与静⽌部分的正常轴向间隙,避免动静部分发⽣碰撞摩擦,保证转⼦在较⼩的轴向窜动下正常⼯作,因此推⼒轴承的正常⼯作是汽轮发电机组安全经济运⾏的先决条件之⼀。
330MW汽轮机推力瓦温度高原因分析及处理

51中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2017.04(下)某机组是东方汽轮机厂设计制造的 330/238-16.7/537/537,亚临界、一次中间再热、三缸双排汽、单轴、两级可调整供热抽汽凝汽式汽轮机。
该机组的推力轴承为活支可倾瓦块型,带有球面轴瓦套,依靠球面的自位能力保证推力瓦块载荷均匀。
工作推力瓦和定位推力瓦各11块,分别位于转子推力盘前后两侧,承受轴向推力,成为轴系的相对死点。
本次机组检修为计划性A 级检修,2014年8月23日开工,2014年10月13日机组第一次并网,检修中配合东方汽轮机厂家进行高压喷嘴改造、低压进汽分流环改造、低压轴封供汽改造、汽封改造等工作。
在机组启动并网带负荷阶段出现了汽轮机推力瓦温度偏高,影响机组带满负荷的情况,为此特别重点进行整理分析论证。
1 事件过程2014年10月12日16:00,机组检修后启动冲转至3000rpm,各项指标正常。
13日01:20,机组并网带负荷,轴向位移开始增大,推力瓦工作瓦块#3、#4、#5的温度开始爬升。
14日,机组带负荷至107MW。
轴向位移增大明显,推力瓦工作瓦块#2、#3、#4、#5的温度分别是81.51、97.56℃、97.96℃、98.36℃。
其余各瓦块温度正常(低于70℃),各支持轴瓦振动正常。
10月15日,机组带负荷150MW,轴向位移最大0.57mm,推力瓦工作瓦块#3、#4、#5的温度分别达到95℃、97℃、98℃。
集控运行通过各种调整手段进行调整,瓦块温度变化不明显。
16日,决定将推力瓦温度保护指令暂时解除,做超保护试验。
试验过程中当负荷增加至260MW 时,#5瓦最高达108℃,同时#11号瓦温度达到101℃。
轴向位移最大值0.70mm,各轴瓦振动正常。
试验完毕后,负荷降至150MW 以下,热控保护投入。
10月23日,停盘车、润滑油,解体推力瓦检查。
26日晚,推力瓦处理完毕,27日机组启动,10:30开始带负荷,修后轴向位移重新定位,(基准点改为转子向后靠死推力瓦工作面为零位)。
汽轮机推力瓦块温度过高原因分析及处理

汽轮机推力瓦块温度过高原因分析及处理摘要:在电厂运行过程中,推力瓦块温度过高是困扰汽轮发电机组稳发、满发、安全稳定运行的一个难题;影响推力瓦块温度高的原因很多也很复杂,从某种程度上讲推力瓦温度的高低,反映了汽轮机组的设计、制造、安装及检修的质量。
论文从某电厂600MW机组出现的推力瓦块温度高这一实际问题为例,阐述了其推力瓦温度高产生的原因、处理方法。
检修后机组运行情况表明,其原因分析及处理方法是准确、可靠的,研究成果可为同类型600MW机组提供参考和借鉴。
关键词:汽轮机;推力瓦;瓦温高;磨损1、前言推力轴承是汽轮机的重要部件,其作用是用来承受蒸汽和发电机磁场作用在转子上的轴向推力,并确定转子的轴向位置,以保证通流部分动静间隙正确,在运转过程中还能够承载消化转子的轴向推力。
现在很多实践表明,导致机组保护停机的原因里面,推力瓦温度过高的因素占据很大一部分,有关推力瓦的温度升高的原因很多,我们不仅要分析找出相应的问题,而且在查找问题原来症结上找出原始的因素,譬如一些潜在的推力瓦块钨金的磨损、推力瓦承受的轴向力都是要我们要考虑的辅助因素。
对推力瓦温度升高问题的解决的不恰当性会导致无法预料的其他连锁反应,必然会造成整个汽轮机的无法使用,对安全生产和效率生产起着负面的作用。
因此推力轴承的正常工作是汽轮发电机组安全稳定经济运行的先决条件之一。
在火力发电厂,汽轮机运行中推力轴承推力瓦块温度高是较常见和较难处理的故障。
推力轴承瓦块温度是监测推力轴承能否正常运行的重要参数,在机组运行过程中如果瓦块温度长期超标,会加速推力瓦块的磨损,严重时将会烧毁推力瓦块,造成汽轮机组的重大磨损事故。
2、典型事例及原因分析某电厂#4机组系东方汽轮机厂引进日立技术生产制造的N600-24.2/566/566型超临界压力、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽器式机组,该机组2008年投产后推力瓦温度基本正常,然而到2015年12份,该机组推力轴承工作瓦一局部瓦块温度高达105℃(110℃跳机),超温严重已经影响到了该机组的安全稳定运行,为此我们对推力瓦块温度高的原因进行了分析并做出了相应的处理。
汽轮机推力轴承温度超标的原因分析及处理方法

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损间隙变大 , 特别是水冲击、 甩负荷时 , 会 产 生 瞬 间轴 向推 力 突增 和 反 推 力 , 从 而 对
个 力偶 , 使瓦块偏转 , 形成油膜。 随 着 瓦 块 的偏 转 , 油压 合 力Q 向出油 口一 侧移 动 , 当 Q力 移 至 支 承 肩 处 时 , 瓦 块 才 保 持 平 衡 位 置, 油楔 中 油压 与 推 力 盘 上 轴 向推 力 保 持 平衡 状 态 , 如图3 ( c ) 所示。 推力 盘 与推 力 瓦 之 间 形 成 液 体摩 擦 。 ( a ) 静 止 时 推力 盘 与推 力 瓦表 面 平行 ; ( b ) 合力 Q 与 支承 间形 成力 偶 ; ( c ) 油压 与轴 向推 力 平衡 , 油 膜 形 成
油量 。 2 . 推 力轴 承工作 原理 推力 瓦 块油 膜 形 成原 理 与 两平 板 间油 膜形 成 原理 相 同。 汽 轮机 静 止 时 , 推 力 瓦表 面 与推 力盘 表 面平 行 , 如 图3 ( a ) 所示 。 当汽 轮机 转 动 时 , 推力 盘带 着油 进 人 间隙 , 当转 子产 生 轴 向推 力 时 , 间 隙 中油 膜受 到压 力 , 传递给瓦块 , 起 初 油压 合 力Q 没有 作用 在 瓦块 的支 承肩 上 , 而 是偏 在 进 油 口一 侧 , 如 图3 ( b) 所示 。 台 力 Q与 支 承 肩 之 间形 成 一
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汽轮机组推力瓦轴承温度升高的原因分析我厂所用汽轮机为N4.2-3.60型4.2MW凝汽式汽轮机。
本人在学习与实际操作中,认识到保障及影响汽轮机安全经济运行的因素有:轴位移、轴振动、润滑油系统、保安油系统、轴承温度、冷凝水系统等。
本人在论文中着重以汽轮机轴承温度对汽机运行地影响展开论述介绍。
汽轮机组推力瓦轴承的主要作用是承受汽轮机转子在运行中的轴向推力,维持汽轮机转子和静止部件间的正常轴向间隙,因此,推力轴承的正常工作是汽轮机组安全经济运行的先决条件之一。
在汽轮机组运行中,影响推力瓦温度的因素有很多,在此主要阐述其原理与处理措施。
汽轮机知识要点 (3)1、汽轮机结构 (3)2、汽轮机的工作原理 (3)2.1、推力轴承结构 (5)2.2、推力轴承作用 (6)2.3、推力轴承受力分析 (6)三、推力瓦轴承温度升高的原因分析 (7)3.1、润滑油系统异常或进入杂质 (7)3.2、汽轮机发生水击或蒸汽温度下降 (8)3.3、汽轮机临界转速喘振情况下 (10)3.4、汽轮机启停不当 (12)3.5、蒸汽品质不良,叶片结垢、蒸汽流量不足 (13)3.6、机组突然甩负荷,或调速汽门突然失灵关闭 (14)四、建议 (14)总结 (16)实习体会 (16)汽轮机知识要点1、汽轮机结构我厂所用汽轮机为N4.2-3.60型4.2MW凝汽式汽轮机。
本汽轮机为单缸凝汽式汽轮机,本体主要由转子部分和静子部分组成。
转自部分包括整锻转子、叶片、危急遮断器、盘车齿轮、联轴器等;静子部分包括汽缸、蒸汽室、喷嘴组、调节级护套、隔板、汽封、轴承、轴承座、调节汽阀等。
2、汽轮机的工作原理汽轮机是利用水蒸汽的热能作功的旋转式原动机。
汽轮机在工作时先将水蒸汽的热能转变为水蒸汽的动能,再把水蒸汽的动能转变成转轴旋转的机械能。
具有一定温度和压力(蒸汽温度420-445℃,压力3.3-3.8MP)的过热蒸汽通过汽轮机级时,首先在喷嘴叶栅中将蒸汽具有的热能转变成为动能,因喷嘴截面形状沿汽流方向变化,蒸汽的压力、温度降低,比容增大,流速增加,即蒸汽在喷嘴中膨胀加速,将热能转变成动能,然后在动叶栅中将其动能转变成为机械能。
蒸汽的动能转变为机械能,主要是利用蒸汽通过动叶栅时,发生动量变化对该叶栅产生冲力,使动叶栅转动而获得的。
二、推力轴承知识要点2.1、推力轴承结构图:推力瓦图:DCS推力轴承温度推力轴承主要有工作瓦、非工作瓦、调整垫片及安装环等组成。
我厂的推力轴承有工作瓦和非工作瓦各四块,采用可倾瓦结构,安装位置如图,其安装在汽轮机推力盘的两侧工作瓦承受转子的正向推力,非工作瓦承受转子的反向推力。
2.2、推力轴承作用汽轮机推力轴承的作用是为了确定转子在汽缸的轴向位置,使转子和定子保持一定的动态间隙,承受作用在转子上的轴向推力。
在正常运行的情况下,汽轮机的推力瓦中,工作瓦块受力,保证汽轮机的转子不至于向鼓气机侧位移。
但减负荷,尤其是甩负荷的情况下,由于惯性等原因,造成汽轮机有向机头侧发生位移的趋势。
这时候,受力的是推力瓦中的非工作瓦块,从而保证汽轮机的转子在汽缸中轴向的相对位置不发生改变。
汽轮机推力瓦分正向推力瓦和反向推力瓦。
推力轴承固定转子的轴向位置,以保证通流部分动静间的正确轴向间隙,防止动静摩擦。
若轴向推力大于推力轴承的承载能力,推力轴承将损坏,使转子产生轴向移动,引起动静部件接触、磨损甚至破坏。
2.3、推力轴承受力分析汽轮机的推力即整个转子上的轴向推力,主要是各级轴向推力的总和,是由作用在动叶片上的轴向推力、作用在叶轮面上的轴向推力以及作用在轴的凸肩处的轴向推力三部分组成的。
蒸汽对动叶片所作用的力,实际上可以分解成两个力,一个是沿圆周方向的作用力,一个是沿轴向的作用力。
圆周力是真正推动转子转动的作用力,而轴向力作用在动叶片上只产生同轴向推力。
由于各级之间存在蒸汽压力差,因此在每级叶轮面上会产生轴向推力汽轮机每一级动叶片都有大小不等的压降,在动叶片前后也产生压差,因此形成汽轮机的轴向推力。
还有隔板汽封间隙中的漏汽也使叶轮前后产生压差,形成与蒸汽流向相同的轴向推力。
另外蒸汽进入汽轮机膨胀做功,除了产生圆周力推动转子旋转外,还将使转子产生与蒸汽流向相反的轴向推力。
通过对推力轴承的受力分析,我们才能更进一步来分析推力轴承温度变化的本源,从而可更好地操作汽轮机并确保汽轮机安全运行。
三、推力瓦轴承温度升高的原因分析本人在实际操作汽轮机的过程中,通过自己查阅资料及运行数据分析,影响汽轮机推力轴承温度升高的主要因素有:润滑油系统、水击或蒸汽温度下降、蒸汽品质不良,叶片结垢、机组突然甩负荷或调速气门突然失灵关闭、临界转速喘振、汽轮机启停不当。
以下内容将分别进行阐述。
3.1、润滑油系统异常或进入杂质润滑油系统异常包括润滑油压力降低、润滑油温度升高及润滑油质恶化等内容。
从推力轴承的工作原理可以看出,润滑油压力降低,进入推力轴承的油量必然要减少,这样就不可能在推力盘与工作、非工作瓦块之间建立良好的油膜,使推力轴承工作出现异常,导致推力瓦温度升高。
而润滑油温度升高,一方面因为润滑油从推力轴承中带出的热量减少,使推力轴承工作中产生的大量热量散不出去,造成推力瓦温度升高。
润滑油温度升高,还会使透平油的粘度下降,对推力轴承油膜的形成造成很大的影响。
但润滑油温度也不能过低(温度30-35℃),因为润滑油温度下降,粘度会增加,当润滑油的粘度增大到一定的程度,也会对油膜的形成产生影响。
润滑油品质恶化主要是由于油含水、外界杂质、热解等因素使润滑油的粘度下降同时会导致润滑油的润滑散热效果下降,还会使轴承腐蚀,金属性能下降。
润滑油品质的恶化会破坏推力轴承瓦块与推力盘之间的油膜或者油中杂质使推力瓦块乌金表面硬摩擦,容易引起轴承烧瓦,可能发生严重事故。
3.2、汽轮机发生水击或蒸汽温度下降汽轮机十一月六号运行数据如下表:时间汽轮机止推轴温(主)蒸汽进气温度TE1207ATE1207BTE1207CTE1207DTE130111:00 66.5℃73.0℃65.5℃70.0℃430.0℃13:00 67.5℃73.5℃66.0℃70.5℃428.5℃17:00 68.5℃74.5℃67.0℃72.0℃427.5℃19:00 67.0℃73.0℃66.0℃71.0℃435.0℃汽轮机十一月一号运行数据如下表:时间汽轮机止推轴温(主)蒸汽进气温度TE1207 A TE1207BTE1207CTE1207DTE130111:00 69.5℃74.0℃67.0℃71.0℃428.0℃13:00 69.5℃73.0℃67.0℃70.5℃429.5℃17:00 68.5℃72.5℃66.0℃69.0℃434.0℃19:00 66.5℃73.5℃67.0℃73.5℃438.0℃通过上表可以看出过热蒸汽温度降低含水的增加,汽轮机推力轴承温度是逐渐增加这是因为蒸汽对动叶片所作用的力,可以分解成两个力,一个是沿圆周方向的作用力,一个是沿轴向的作用力。
是真正推动转子转动的作用力,而轴向力作用在动叶片上只产生同轴向推力。
这两个力的大小比例取决于蒸汽进入动叶片的进汽角ω1,ω1越小,则分解到圆周方向的力就越大,分解到轴向上的作用力就越小;ω1越大,则分解到圆周方向上的力就越小,分布到轴上的作用力就越大。
而湿蒸汽进入动叶片的角度比过热蒸汽进入动叶片的角度大得多。
所以说蒸汽带水会使转子的轴向推力增大。
轴向推力的增大,轴承温度也上升。
3.3、汽轮机临界转速喘振情况下我厂鼓汽机组于2010年4月28日17:50接中控指令开始向反应进行切风操作,汽轮机进汽温度444.5℃,进汽压力3.67Mpa,后因焚烧炉突然熄火,至18:07:24,进汽温度为329.86℃,进汽压力3.07Mpa,机组按照正常停机步骤于18:15:37转速降至4600 r/min,按下505控制柜的“STOP”键,在转速为2500 r/min可听到机组有轻微的金属摩擦。
在转速为2246有较大的金属摩擦声。
各项参数变化如表所示:时间汽轮机止推轴温(℃)主排汽侧轴振1203A(µm) 转速r/minTE1207A TE1207BTE1207CTE1207D17:55:44 68 73 63 64.5 9.02 5732.6由表中参数可知:由于我厂汽轮机转子(一阶)临界转速为2224r/min。
在汽轮机转速逐渐接近临界转速时,轴振增大,止推轴承温度也显著升高。
汽轮机在启动停机过程中,由于转子的材料是刚性体,它有自己固有的振动频率。
当转速达到转子自由振动频率时,就会发生共振现象,转子的振动加剧必然会导致推力轴承的推力增大,推力轴承温度显著升高。
因此共振的发生对机组的安全运行危害818:07:24 70 74.5 64 65 10.32 5849.46 18:08:19 70 74 64 65.3 10.95 5742.50 18:15:29 71 76.2 66.2 67.3 11.19 3116.79 18:26:34 72.8 77.4 69 69.1 13.98 2509.29 18:34:21 78.3 82.5 75.5 76.3 36.29 2246.25 18:45:44 72 76.3 70 71.1 8.48 1179.11极大,如不能及时处理解决则会发生不可预料的结果。
3.4、汽轮机启停不当二零一零年四月二十八日20:03:57,汽轮机机组岗位操作人员将所有的阀现场复位,抽真空,进行机组的热态启动。
20:30:36,汽机进汽温度415.68℃时,汽机排汽侧轴振1203A 119.02µm,同时进汽侧轴振1204B达87.52µm,操作人员进行紧急停机。
各项参数变化如表所示:时间汽机进汽侧轴振汽机排汽侧轴振1203A(µm)汽轮机止推轴温(℃)主120 4A (µm )1204B(µm)TE1207ATE1207BTE1207CTE1207D20:20:154.32 4.79 3.48 67.4 71 62.2 6320:21:068.12 9.81 5.63 68 73 63 64.120:30: 22 34.9268.28111.98 78.6 82.7 77.1 78.220:30:44.887.5119.02 81.3 84.1 80.2 82.436 2 220:31: 33 71.6684.4748.54 79 80.2 78 79.720:33:323.69 5.33 2.56 77 79.1 75.3 76.5由表中数据可知汽轮机启停本身又是运行操作中最复杂、风险最大的操作。
严重超速、大轴弯曲、推力轴承烧损等许多重大事故都发生在启停操作中。