汽轮机推力轴承端轴与壳体位置
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）。
汽机安装方案
汽轮发电机组安装施工方案二零零九年十月汽轮发电机组安装方案一、工程概况：本工程安装地点在安徽芜湖市繁昌县，汽轮机是南京汽轮机集团生产的纯冷凝式汽轮机，发电机为南京发电设备厂出产的QF-12-2型发电机，汽轮机额定功率9000KW，发电机12000KW。
二、机组结构、性能及主要参数1、结构及性能1．1汽轮机本体由一级调节级和十级压力级组成，前后汽缸具有水平中分面和垂直中分面，前后汽缸连接后不可再拆开，喷嘴室与前汽缸铸为一体，新蒸汽由前汽缸左、右两侧的进汽管进入汽缸，后汽缸排汽口与冷凝器采用刚性联结，后汽缸由两侧的支撑脚支撑在后座架上，支撑脚与后座架上有横向滑销，横向滑销中心与前轴承座、前座架的纵向滑销中心形成汽缸热膨胀死点。
1．2发电机是轴承压力油循环的滑动轴承，具有能自动调心的球面轴瓦。
轴承座由铸铁制成，两端设有迷宫式挡油装置。
励磁机端轴承座与底板之间以及与油管间设有绝缘装置。
发电机定子埋有测量线圈与铁心温度的电阻侧温装置，端盖与机座装有测量进出口风温的温度计，在机座出风口处另装有测量出口风温的电阻测量装置，轴承座出油管处也装有温度计。
接地电刷设在汽轮机侧的轴承盖上。
发电机采用径向双流式通风系统，热空气通过水冷却的空气冷却器进行冷却，冷却器装在风道内。
2、主要技术参数：1．1汽轮机主要技术参数：●主汽门前蒸汽压力额定最高最低●主汽门前蒸汽温度额定最高最低●汽轮机端输出功率发电机端最大输出功率冷却水温度汽轮机转速汽轮机中心标高汽轮机振动值工作转速下≤0.03mm 临界转速下≤0.1mm ●汽轮机额定工况下汽耗●汽轮机本体主要重量转子上汽缸下汽缸(带隔板) 本体总重2．2发电机主要技术参数：●额定功率Pn●额定电压Un●额定电流In●功率因数cosφ●额定转速nN●临界转速Nk●飞轮力矩GD2●转子静止绕度●冷却空气量●发电机轴承座耗油量●发电机本体主要重量转子定子●最大运输重量25T(定子、端盖和底盖)二、施工及验收规范和标准1、设计施工图纸资料和设备说明书的技术要求和规定。
汽轮机轴承与轴承座、主要影响因素
汽轮机轴承与轴承座、主要影响因素汽轮机轴承与轴承座1、汽轮机轴承座本汽轮机共有⼋个⽀持轴承。
＃1轴承，＃2、3轴承，＃4轴承分别位于前轴承座、中轴承座和＃3轴承座内，它们分别⽀承着⾼压缸转⼦和中压缸转⼦。
＃5轴承，＃6轴承，＃7轴承和＃8轴承则分别位于低压缸A和低压缸B之间及两端的轴承座内，各⾃⽀承低压缸A和B的转⼦。
发电机另有⼆个端盖轴承，⽀承发电机转⼦。
推⼒轴承位于中轴承座内，与中压缸转⼦前部的推⼒盘相匹配，承担汽轮机的轴向推⼒。
为了确保每个⽀持轴承在任何时候都可以精确对中，轴承设计成具有⾃位特性。
前轴承座、中轴承座和＃3轴承座单独安装在汽轮机基础上，⾼、中压缸依靠各⾃的猫⽖⽀撑在轴承座上。
前轴承座、中轴承座和＃3轴承座底部中⼼线上设有纵销，＃3轴承座下还有⼀对横销。
前轴承座内装有＃1轴承、主油泵、危急遮断器和测速装置等部件，⽽中轴承座内包含有＃2、3轴承、推⼒轴承及其磨损检测装置和⾼、中压转⼦联轴器。
低压缸的四个轴承座与低压缸焊接成⼀体，轴承座连同低压缸座落在汽机基础台板上，各轴承座底部中⼼线上设有纵销，保证它们在纵向定向⾃由膨胀。
为了便于调整，轴承的底座采⽤能够很容易拆除或替换的垫⽚来保证在装配时精确找中，并⽤⽌动销固定轴承壳体防⽌轴向窜动。
轴承上镶有经过严格控制、⾼质量的巴⽒合⾦块，通过燕尾槽固到轴承上。
2、径向⽀持轴承本汽轮机的＃1～4轴承采⽤⽔平、上下、中分⾯、双向可倾⽡结构轴承，其间⽤螺栓和定位销连接。
此可倾⽡轴承通常由六块弧形⽡块组成，弧形⽡块上衬有巴⽒合⾦。
上下半轴承各有三块，均匀分布，上半轴承的三个⽡块设有调整块，可以调整可倾⽡块与转⼦轴颈间的间隙，转⼦轴颈在轴承中的运⾏稳定性在很⼤程度上与此间隙值有关。
本可倾⽡⽀持轴承径向间隙设计为轴承孔直径的0.0013～0.0015，最⼤值为0.002，若超过0.2％，则需要更换可倾⽡块。
可倾⽡轴承上部⽡块开有油槽，轴承下部⽡块上设有热电偶，以测量⽡块的温度。
300MW汽轮机推力轴承特点及检修工艺研究
300MW汽轮机推力轴承特点及检修工艺研究作者：陈声来源：《科技创新与应用》2014年第36期摘要：通过对300MW汽轮机组大修的学习与实践，了解该机组推力瓦结构、特点，并且掌握了其检修工艺、方法。
从而提高了机组检修水平，保证设备长周期安全运行，对同类型设备具有借鉴意义。
关键词：推力瓦；推力间隙；转子定位前言某火力发电厂汽轮机为上海汽轮机厂生产的单轴、双缸、亚临界、一次中间再热、凝汽式汽轮机，机组型号为：N300-16.7/537/537。
该机组采用的推力轴承与径向轴承为分体式，该种推力轴承结构复杂，但自位性能较好，便于调整汽轮机转子轴向位置。
1 推力瓦的结构与特点推力瓦结构如图1所示（俯视图为半剖视图）。
汽轮机转子与推力盘为一体，推力盘两侧各有6块推力瓦，限制推力盘轴向移动。
推力盘和瓦块全部装在推力瓦外壳内[1]，外壳通过中分面螺栓将两半合并，推力瓦外壳两侧各有一只伸长的挂耳。
调整前后的定位螺杆时，前后调整斜铁就会根据调整情况上下移动，因调整斜铁与固定斜铁成对配置，推力瓦外壳固定支架为“U”形一体结构，斜铁带动推力瓦外壳在“U”形固定支架里前后移动，从而根据通流间隙将汽轮机转子定位。
该推力瓦共有两根进油软管，润滑油直接进入到推力盘和瓦块之间。
在推力瓦块背面各有两张10mm厚的半圆垫片，推力间隙不符合要求时可以改变半圆垫片厚度调整推力间隙。
2 推力瓦检修2.1 推力间隙测量、调整确认推力瓦及其附件全部回装到位。
在推力瓦外壳下半圆两侧及汽轮机转子端头各架设一只百分表（见图2），先将左侧两只定位螺杆逆时针（从上向下看）旋转，调整斜铁（见图1）向上移动，与固定斜铁产生间隙。
然后将右侧两只定位螺杆同时顺时针（从上向下看）旋转，调整斜铁向下移动，推着固定斜铁和推力瓦外壳向左侧移动。
观察转子端部百分表动了0.01～0.02mm后停止调整右侧两只定位螺杆，这时记录三块百分表数值作为初始值。
用类似方法将右侧两只定位螺杆同时逆时针旋转[2]，让调整斜铁向上移动与固定斜铁产生间隙，然后同时顺时针旋转左侧两只定位螺杆，使调整垫铁向下移动，推着固定斜铁和推力瓦外壳向右侧移动，同时观察转子端部百分表，动了0.01～0.02mm后停止调整，再次记录三块表数值。
汽轮机轴系调整及轴向定位
兴泰发电
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轴系定位分径向定位和轴向定位 下面我先谈谈影响径向定位的因素，径 向主要是对汽封间隙的影响。
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一、汽轮机汽缸在安装时的影响。安装检修过程中，中心的 变化主要是由于汽缸安装状态不同，使汽缸垂弧发生变化所致。 例如找中心时有只有下半缸而缸内无内缸、隔板或隔板套，有时 虽然只有下半缸，但下半内缸、下半隔板套都已放入；有时在下 半空缸再扣上半空缸；有时在半实缸上再扣合上半实缸；此外合 实缸还有紧与不紧汽缸法兰螺栓的区别，在此不同状态下，汽缸 的垂弧各不相同。所测得汽封凹窝中心值不同。垂弧变化有两面 方面的原因：一方面是增加重量后垂弧增加；另一方面是扣合上 缸并拧紧法兰螺栓后，汽缸的横向断面变成圆，使汽缸体的刚度 增加，垂弧减小。因此安装时必须对汽缸状态这一因素加以考虑 汽缸垂弧的影响。为此要把汽缸相对于转子的中心适当放低，这 样才能在加上大盖并拧紧螺栓后中心正好合适。对于不同类型的 机组如果具体数值没有掌握，就要进行实际测定。
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②油膜厚度的影响： 转子静止时，轴颈沉于轴瓦底部，此时轴颈中心在轴瓦 凹窝中心的正下方，当转子刚开始转动时，由于转速较低，还 未形成油膜，轴颈和轴承之间为干磨擦，但是随轴颈的转动轴 瓦内的润滑油受挤压从而使压力升高，此压力高到一定程度， 即可把轴颈托起，在轴颈和轴瓦凹窝间形成一层油膜，在转速 升高过程中，由于楔形油膜压力的作用，将使转子位移，这种 油膜引起转子的位移将使转子的中心发生变化。对于圆筒形和 椭圆形轴瓦，上述油膜对转子中心位臵的影响可使转子沿旋转 方向的横向位移量达0．1～0．3mm。因此转子按轴封凹窝找中 心时，应适当加大轴封凹窝沿转子旋转方向的间隙，汽轮机转 子一般为顺时针方向转动，故在转子按轴封凹窝找中心时应使 左侧间隙大于右侧间隙(油楔轴承例外)。
汽轮机轴位移定位
汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定1,测量前, 先对推力轴承, 外壳,球面瓦枕, 调整垫片,工作瓦片,非工作瓦片,固定垫圈,支持销钉, 转子推力盘等部件进行详细检查,瓦片装上后应能自由活动, 各部件的接触面应无毛刺, 飞边及其它杂物.2,测量时停止汽缸及转子上进行其它工作, 并向轴颈及推力盘上浇透平油.3,装好千分表两块, 一块装在转子的台肩或推力盘上测量转子的总串动量, 另一块装在推力瓦外壳上,作监视推力瓦外壳前后窜动用; 表装卡要和转子轴线平行,否则测量会有误差.4,拴好钢丝绳, 进行盘车,同时用橇杠或专用工具将转子分别尽量的推向工作瓦片侧及非工作瓦片侧, 并记录表的两次读数,则两次读数的差值即为推力间隙.5,推力间隙与动静部分的间隙是相互关联的, 推力轴承是用来保持转子与汽缸轴向对位置的, 所以在测量及调整推力间隙时,应考虑到当转子推向工作瓦片侧时,动静间隙（叶轮与前方隔板的间隙）的最小值, 应大于推力间隙.6,测量推力间隙应考虑到主轴承轴线与推力平面的不垂直度, 可能影响推力间隙沿圆周不一致, 导致瓦块负荷分配不均匀,引起运行中推力瓦片的温度不一致,有时甚至相差甚大. 如出现这一情况,检修中必须细致检查综合瓦的垂直度, 并适当微调整上下左右瓦块厚度间隙, 重新负荷分配.同的汽轮机，对轴向位移的零点要求不同，有的以大轴推向工作面为零点，有的要求以推力间隙的中间位置为零点，具体要根据机组的设计要求。
以下的安装调试方法适合以推力间隙的中间位置为零点的机组：（以电涡流原理的探头为例）1、首先让机务人员测定轴向推力间隙。
（假定为Dmm）2、机务人员用千斤顶将大轴推向工作面。
3、将轴向位移探头的移动导轨移动至中间位置。
4、调整探头在支架上的位置（用万用表监视间隙电压）使间隙电压显示-10V ，然后将轴向位移探头固定在支架上并锁紧。
5、手动沿导轨移动探头支架，使间隙电压显示“X"V后，将支架锁定在导轨上。
汽轮机设备构造原理知识
汽轮机设备构造原理知识1、汽轮机本体，汽轮机包括汽轮机本体，调节、保安系统及辅助设备三大部分。
蒸汽轮机本体包括：(1)静体（固定部位）——汽缸、喷嘴、隔板、汽封等。
(2)转子（转动部分）——轴、叶轮、叶片等。
(3)轴承（支承部分）——径向和止推。
2、汽缸(1)汽缸的组成：汽缸是汽轮机的外壳，汽轮机本体的主要零部件几乎包含在汽缸内。
汽缸内部装有喷嘴室、喷嘴、隔板、隔板套和汽封等零部件。
汽缸外部装有调节汽阀及进汽、排汽和回热抽汽管道等。
(2)汽缸作用：汽缸是汽轮机的外壳。
其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内完成其能量转换过程。
3、汽缸内部构件(1)喷嘴、隔板。
喷嘴和隔板的作用和特点：喷嘴是组成汽轮机的主要部件之一。
它的作用是把蒸汽的热能转变为高速汽流的动能，使高速汽流以一定的方向从喷嘴喷出，进入动叶栅，推动叶轮旋转做功。
隔板由外缘，喷嘴和板体三部分组成，为便于安装，隔板一般都做成对分的，上半隔板装在汽缸上盖内，下半隔板装在下汽缸内。
第一级喷嘴直接安装在汽缸高压端专门的喷嘴室上。
第二级及以后各级喷嘴安装在各级隔板上，隔板用来安装喷嘴，并将各级叶轮分隔开。
冲动式汽轮机每一级由一个隔板和一个叶轮组成。
冲动式汽轮机的隔板可分为焊接隔板和铸造隔板。
反动式汽轮机不采用隔板式结构，各级喷嘴片（也叫静叶栅）直接安装在汽缸上。
(2)汽封1)汽轮机汽缸两端轴孔处与转轴间有一定间隙，这样在工作时，汽缸内进汽端将发生高压蒸汽大量外漏，进入前轴承箱污染润滑油。
此外凝汽式汽轮机的排汽压力在0.05公斤/厘米2（绝对）左右，即排汽端处于高真空状态，这样大气中的空气将沿边后轴孔大量漏入排汽管和凝汽器，就会破坏汽轮机的真空。
因此为了减少高压端的向外漏汽和排汽端往里漏空气，要求在汽缸两端轴孔处配备气封。
2)汽封的作用。
汽轮机通汽部分的动静部分之间，为了防止碰擦，必须留有一定的间隙。
而间隙的存在必将导致漏汽，使汽轮机的经济性下降。
002_关于汽轮机转子的轴向定位问题
关于汽轮机转子的轴向定位问题张国旺2015年11月29日一、关于“规范”中对转子轴向定位的要求：在《DL/T5210.3-2009 电力建设施工质量验收及评价规程第3部分：汽轮发电机组》的“表4.4.7通流部分间隙测量调整”中讲到了“转子定位尺寸K值”“用塞尺或楔形塞尺检查”，“最小轴向通流间隙”在“转子按K值定位后，分别在半实缸及全实缸状态下顶推转子进行测量”。
在《DL 5190.3-2012 电力建设施工技术规范第3部分：汽轮发电机组》中也明确规定：“4.7.11 通流部分间隙的测量应符合下列规定：1）通流部分间隙应符合图纸要求，测量后的记录应比对制造厂的出厂记录；2）测量通流间隙前应先按制造厂提供的第一级喷嘴与转子叶轮间的间隙值对转子进行定位，定位时，转子推力盘应紧贴工作面；3）第一次测定时应使车头侧危急遮断器的飞锤向上；第二次测量时，顺转子运行方向旋转90°，每次应测量左右两侧的间隙；4）转子最终定位后应测取汽缸外部上汽封端面与该转子上外露的精密加工面的距离尺寸作为汽缸轴向位置定位的依据，测量部位应作出标记。
4.7.12 速度级与转向导叶环上半部的最小轴向间隙，可采用前后顶动汽轮机转子的方法进行。
测量时应拆除可能阻挡转子前后位移的部件，并防止顶坏设备。
4.7.13 转子轴向窜动的最终记录，在完成汽机扣盖工作后，以热工整定轴向位移指示时测定的数据为准。
4.7.14 通流部分间隙及汽封轴向间隙不合格时，应由制造厂确定处理方案。
”二、关于转子定位尺寸K值的定义：一般地讲，对单汽缸结构的小汽轮机来说，转子定位尺寸K值就是制造厂提供的第一级静叶（喷嘴）与动叶之间的轴向间隙；对多汽缸结构的汽轮机来说，在制造厂提供的安装说明书中，对每一个汽轮机的转子都提供了一个确定的K值，即是各汽缸第一级静叶（喷嘴）与动叶之间的轴向间隙，对于对分双流结构的汽缸（如对分双流结构的低压缸）其转子的K 值，通常是指汽缸调阀端的第一级静叶与动叶之间的轴向间隙。
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技术负责人：
年月日
班(组)长：
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检测人：
年月日
汽轮机推力轴承端轴与壳体位置
310-4
工程名称
中压加氢K102汽轮机组检修工程
工程编号
三厂-检修-06-05-04
机器名称
汽轮机组
机器位号
K102
规格型号
BCL407/A-NK25/28/12.5
安装地点
压缩机厂房
四、推力轴承端轴与壳体位置
符号
名称
实测值
出厂标准值
EⅠ
转子甩油环至外缸前端面
105.40
105.30
EⅡ
外缸前端面至平衡活塞
未解体
EⅢ
转子前端第一圈盘至推力轴承导向件
8.90
8.90
EⅣ
前轴承壳体前端至推力轴承盘
276.30
276.20
轴与轴承壳同心
检测位
推力瓦侧
联轴器侧
方位
左
下
右
左
下
右
目值
圆
圆
圆
圆
圆
圆
实测值
0.02
－0.02
0.02
－0.01
－0.02
－0.02
标准值
0.03
0.03