汽轮机轴承与轴承座、主要影响因素
浅谈汽轮机组的轴承安装

浅谈汽轮机组的轴承安装摘要:发电厂汽轮机的安装涉及到多个工序,安装过程是一项复杂的系统化工程。
汽轮机轴承安装对机组振动有着直接的影响,本文分析了轴承安装对造成机组振动的影响因素。
关键词:汽轮机组;轴承;振动;安装汽轮机的安装过程十分的复杂,具有很高的专业性,安装过程中经常出现各种问题,其中比较常见的就是汽轮机震动超出规定的标准,轴承是汽轮机组的重要组成部件,担负着承载机组的作用。
同时,轴系的各种响应也将在轴承上反映出来。
1、汽轮机安装的内容基础准备→垫铁布置→台板就位→低压外缸就位安装→中、前箱就位安装→支持轴承安装→转子就位找正→低压缸找正→前、中箱及高、中压缸找正→低压缸与凝汽器连接→低、中、高压缸安装→通流间隙测量→推力轴承安装→汽缸扣盖→二次浇灌→轴承中心复查→联轴器连接→盘车、连通管安装→化妆板安装。
2、轴承的安装大多数汽轮机转子轴承采用可倾瓦式,具有良好的稳定性,可避免油膜振荡。
可倾瓦自由摆动,增加支撑柔性,吸收转轴振动能量,具有良好的减振性能。
在安装过程中,注意保证支撑轴承的轴承盖与轴瓦之间紧力符合图纸要求。
如果紧力过大可能使轴承盖变形,特别是球面轴承将无法自由调位;紧力过小将出现振动。
此外,轴承的连接紧力对轴承刚度也会产生影响,如果轴承刚度不足,在同样的激振力下能引起较大的振动,因此必须将轴承各连接螺栓拧紧。
在现场施工过程中,往往出现因连接螺栓紧力不足而引起振动的现象。
支持轴承轴瓦的垫块,承受着因转子本身的质量及转子转动时由于不平衡而引起的离心力,垫块确定转子位置,施工时要保证垫块均匀承重,每块垫块的接触痕迹应占垫块总面积的70%以上,且接触点均匀分布以避免因接触面不符合要求而引起较大振动。
推力轴承是转子相对于气缸的膨胀死点,安装时要保证转子轴向窜动量与图纸技术要求相符,如果窜动量过小,则不能保证推力瓦块形成正常的油膜厚度,运行中油温必然升高或出现摩擦;相反,窜动量过大,汽轮机负荷突然改变时,则会使推力瓦块收到较大冲击。
660MW超超临界汽轮机轴瓦损坏原因分析及处理

660MW超超临界汽轮机轴瓦损坏原因分析及处理【摘要】我国煤炭资源丰富,因而我国主要的发电形式就是火力发电。
660MW超临界汽轮机是火力发电的主要设备,而轴瓦又是汽轮机的重要组成零部件之一,所以在火力发电厂中汽轮机的轴瓦如果损坏,不但会影响发电,还有可能造成重大的设备损坏安全事故。
分析660MW超超临界汽轮机轴瓦的损坏原因,并及时进行处理,对火力发电具有重要意义。
【关键词】火力发电;660MW超临界汽轮机;轴瓦;损坏原因;及时处理1前言660MW超临界汽轮机作为火力发电的主要设备,该设备比亚临界机组的热效率更高,对环境的污染更小,具有更好的节能减排效果,因而在我国的火力发电厂中被广泛推行使用。
但是,由于我国使用660MW超临界汽轮机的年限较短,使用中操作不当等原因造成轴瓦损坏的现象频繁发生,不仅影响正常的发电工作,蒙受巨大的经济损失,而且会引发机组的安全隐患,造成人员伤亡。
为规避这类恶性事故的产生,很有必要找出汽轮机轴瓦的损坏原因,且针对各类原因提出处理方案。
2轴承的工作原理及其影响因素以润滑理论为依据,对于动压滑动轴承而言,若轴承承受的负载太重,轴承油膜较易破损,从而造成轴承和轴颈之间部分地方出现干摩擦,使得轴瓦温度骤升;而如果轴承负重较轻,油膜相对较厚,就容易出现因失稳产生的油膜振荡。
为了确保轴瓦温度既不会过高也不会出现油膜振荡的现象,就要保证油膜适宜,既不薄也不厚。
所以相关工作人员需要研究轴承负载和油膜厚薄两者间的参数设置,也就是平时监测的轴承温度与振动反应油膜的厚度情况。
会对油膜工作状态产生影响的因素很多,主要有以下几类。
(1)轴承承重负载不均衡。
轴封密封不严出现漏汽引发轴承座标高的变化,转子受到很大向下的力、转速高于被允许的值,较大的轴振动,转子中心偏差、轴承扬度与温度发生变化等,这些都会引起轴承负载量不均衡。
(2)轴承球面的自动调整能力变差[1]。
轴承间隙太大或太小,轴承底座加垫片的太多,可倾瓦垫块的方向装反进而限制活动范围,轴承紧力较大,轴承安装偏斜,轴承和轴颈扬度不统一等,都会使轴承球面的自动调整能力变弱。
汽轮发电机后轴承振动大原因分析及处理

汽轮发电机后轴承振动大原因分析及处理摘要:广州永兴环保能源有限公司二厂安装3台750t/d垃圾焚烧炉,2台汽轮发电机组,汽轮机采用东?汽轮机?设计制造的中温、中压、单缸、凝汽式汽轮机(N25-3.8型),配套四川东风电机厂生产的10.5KV空冷式发电机(QFB2W-25-2型)。
汽轮机、发电机转?由4个椭圆轴承?承组成,汽轮机#1轴承为推??持联合轴承,其轴瓦体外圆为球?,自位性好,#2、#3、#4轴承为?持轴承。
其中#2汽轮机组发电机后轴承(#4轴承)振动出现了振幅较大的问题,本文主要从汽轮机组发电机后轴承振动严重超标的原因进行分析,结合现场实际情况,重点分析振动产生因素和处理方式。
关键词:汽轮机组;发电机;轴承;轴承座;轴向振动;差别振动1、存在问题广州永兴环保能源有限公司二厂#2汽轮机组自2018年开始,发电机后轴承座轴向的振动经常出现,而振动值明显地呈上升态势,2018年9月出现发电机后轴承(#4轴承)振动增长的现象,达到65μm(轴承座盖振报警50μm,跳机80μm),现场测试发现该轴承轴向振动严重超标,最高达到160μm,影响机组的正常运行。
现场测试发电机后轴承(#4轴承)振动,数据如下表所示:处理情况:通过调整轴瓦两侧支撑瓦枕垫片及轴瓦球面垫块,汽轮机与发电机中心控制0.05mm以内,轴系扬度接近设计值,轴瓦间隙及紧力轻微调整达到标准范围内,轴瓦与轴径接触情况基本合格。
发电机组冲转并网后,#3和#4轴承瓦温分别为70℃和60℃,#4轴承轴向振动仍然超标,达到250μm,修后振动情况未能明显改善。
3、轴向振动原因分析汽轮机组振动可分为转子不平衡、转子弯曲、机组中心不正、轴瓦松动、轴承座不稳、机械松动、共振、发电机转子匝间短路、通风不平衡、电磁力不平衡等。
以上每一类振动故障,故障原因可分为激振力和支撑刚度两个方面。
大量实践证明,当转子两侧支撑刚度差异大时,在转子激振力作用下,两侧支撑垂直方向弹性压缩量有所区别,产生轴向振动。
汽轮机轴承座轴向振动过大解决方案

汽轮机轴承座轴向振动过大解决方案作者:杨铖来源:《工业技术创新》2017年第03期摘要:某公司汽轮发电机组轴承座,其轴向振动过大,为解决问题进行了分析研究。
分析轴承在各次检修中的轴振和瓦振数据,开展全面测试,挖掘问题根源。
得知轴承座连接刚度不足是主要因素,在轴承座下方加千斤顶后,轴向振动降低70%左右。
故障得以解决,保障了机组的安全稳定运行。
关键词:轴承;轴承座;振动;汽轮机;千斤顶中图分类号:TH133.3 文献标识码:A 文章编号:2095-8412 (2017) 03-143-04工业技术创新 URL: http: // DOI: 10.14103/j.issn.2095-8412.2017.03.040引言某汽轮发电机由北重阿尔斯通(北京)电气装备有限公司提供,采用ALSTOM(ABB)公司技术制造,型号50WT23E-138,水—氢—氢冷却。
发电机转子因匝间短路问题返厂检修,修后于2009年3月8日冲转。
经若干次配重调整后,2009年3月14日并网运行。
后又经过几次检修,对原配重进行了优化调整。
2016年11月16日再次配重,并通过在#7轴承座下方加千斤顶的方法,基本改善了#7轴承座振动过大的情况,保证了机组的安全稳定运行。
本文主要对上述情景进行再现,希望能够成为汽轮机检修工作中的一个实用案例。
1 故障描述2009年3月大修后的振动数据如表1所示。
可见#5、#6、#7轴承振动较大。
经配重后,重新冲转并网,振动数据如表2所示。
可以看出#5、#6、#7轴承的轴振降低,但瓦振仍较大[1]。
此后几年,经过几次检修,不断对配重进行优化调整,振动数据明显好转。
2012年4月5日冲转并网后,振动数据如表3所示。
尽管解决了#5、#6轴承振动大的问题,保障了机组安全运行,但#7轴承座振动仍然偏大的问题没有得到根本改善。
又经过一年多的运行,#7轴承座的振动依然有变大的迹象。
2 故障处理情景再现2.1 初步分析与处理在2013年底的临检中,对#7轴承进行了全面检查。
汽轮发电机组振动影响因素

汽轮发电机组振动的影响因素摘要:汽轮发电机组的振动是一种汽车不正常的发动状态,本文通过找出机组振动的各种原因,主要包括:转子质量不平衡、动静部件碰磨、油膜震荡、汽流激振、轴系不对中、密封装置摩擦、转子热不平衡、结构共振、转子裂纹等,研究各种原因的振动特征,为准确判断振动原因提供依据。
关键词:汽轮发电机组;振动;质量不平衡;动静碰磨;汽流激振abstract: the turbine vibration is a car not normal launch state, this article through to find out the various reasons for the vibration, mainly including: rotor imbalance quality, movement parts touch grinding, oil film concussion, the steam flow induced vibration and shaft seals and sealing devices be friction and rotor imbalance thermal and structure resonance, rotor crack, etc, to study various causes vibration characteristics, for accurate judgement of the vibration for provides the basis.keywords: steam turbine unit; vibration; quality is not balanced; action touch ground; steam flow induced vibration中图分类号:tb857+.3 文献标识码:a文章编号:一、引言汽车发电机组的振动是机组运行过程中经常发生的故障,引起机组振动的原因有多种,其中包含有:转子质量不平衡、转子热弯曲、叶片(或平衡块)脱落、轴系不对中、联轴器松动、动静部件碰磨、油膜涡动、油膜振荡、汽流激振、结构共振、结构刚度不足、转子裂纹、转子中心孔进油、转轴截面刚度不对称、轴承座刚度不对称、轴承磨损、轴承座松动、瓦盖松动、瓦盖紧力不足、瓦体球面接触不良、叶轮松动、轴承供油不足、发电机匝间短路、冷却通道堵塞、磁力不对中、密封瓦碰磨等问题。
发电厂汽轮机轴承振动大的原因分析及处理措施

发电厂汽轮机轴承振动大的原因分析及处理措施摘要:汽轮机组是发电厂运行的重要基础,汽轮机组作为主要的动力设备其轴承运行的安全性、稳定性至关重要。
所以,在这样的情况下,就需要相关部门和工作人员提高对其的重视程度,还需要对设备自身振动的原因进行分析,并采取科学合理的措施,从而保障能够为发电厂的正常运行奠定一个坚实的基础。
因此,本文主要针对发电厂汽轮机组轴承振动的原因进行分析和研究,并结合实际情况提出相应的处理措施。
关键词:发电厂;汽轮机组;轴承振动;振动处理1、发电厂汽轮机组轴承振动原因分析1.1汽轮机主轴激振现象汽轮机主轴运行工况是反映汽轮机是否安全稳定运行的关键指标。
汽轮机主轴的转速、偏心度、轴振动和胀差等参数变化都会引起轴承的异常振动,尤其是高参数大容量火力发电厂,其蒸汽对汽轮机的叶片不断产生冲击,导致气流激振,汽轮机主轴经常受到气流激振现象的影响后,导致与汽轮机主轴相配合的轴承振动异常,甚至振幅扩大。
1.2高压缸动静碰磨在经过长时间的运行测试后,发现当汽轮机组冲转值超过3000转时,“蛙跳”问题会出现在高压缸中,之后机组中的轴承就出现了异常振动。
通过对高压缸进行检查发现,其内部发生了动静碰磨问题。
而且由于机组中高压转子前汽封段比较长,这就使得其在启动时会发生左右不均的问题,从而使高压缸膨胀工作不顺畅,进而造成机组轴承振动异常问题的发生。
其主要问题有:高压转子的汽封与轴封受到严重磨损;电端的猫爪垂弧差超出了标准范围;红丹对磨接触的面积不足[1]。
1.3人为因素以某电厂汽轮机为例,机组启动过程中,如果人员误触传感器接线盒等,将可能引起振动数据异常。
为排除该因素,机组进行了第2次启动,转速从2300r/min开始,并确保就地测点处无人员干扰。
但机组振动情况再次出现,转速上升至2354r/min时,2号轴承x向振动由45.3μm升至138μm,之后回落至正常;转速上升至2461r/min时,2号轴承y向振动由37.9μm升至250μm,汽轮机振动保护动作,汽轮机跳闸,因此排除了人为干扰造成的机组振动异常。
简析汽轮机组轴承振动大的主要影响因素和控制措施

简析汽轮机组轴承振动大的主要影响因素和控制措施发布时间:2022-09-08T05:56:50.505Z 来源:《科学与技术》2022年第9期第5月作者:熊活进[导读] 针对某640MW超临界汽轮机组轴承振动异常上升的问题进行了分析和探讨熊活进贵溪发电有限责任公司,江西贵溪 335400摘要:针对某640MW超临界汽轮机组轴承振动异常上升的问题进行了分析和探讨,通过对汽轮机组的设计制造、安装、检修维护和运行工况等各方面原因进行逐一分析和排查。
根据机组负荷变化与轴承振动、振幅等相关数据,分析得出轴承油档积碳是造成汽轮机轴承振动大的主要因素。
通过制定出有效的控制措施,有效减少机组运行中积碳物的生成,成功的解决了汽轮机组轴承振动异常上升的难题,保证了汽轮机组的安全稳定运行。
关键词:汽轮机组;轴承振动大;轴承油档积碳;控制措施引言贵溪电厂2*640MW汽轮机为阿尔斯通设计制造的DKY4-4N41B型超临界一次中间再热、单轴、四缸四排汽、反动式、纯凝汽式汽轮机,高、中压缸为上下方向切向全周进汽。
汽轮机通流部分共76级,高压缸共20级、中压缸2*16级、低压缸2*2*6级。
发电机为北重阿尔斯通电气装备有限公司设计制造的50WT23E-138型发电机组[1]。
整个汽轮机发电机组转子均为单支撑模式,各转子两端仅有单独一个轴承支撑,另一端通过刚性联轴器与相邻转子连接,整个轴系由7个轴承支承。
即在各个汽缸间只有一个支持轴承。
分别置于7个落地式的球墨铸铁轴承箱内。
其中#2轴承为推力-支撑联合轴承。
贵电公司#1机组自投产以来,运行中会不间断出现#1轴承1X向和#2轴承#2Y向振动无规律异常上升现象,最高达180um以上,严重威胁机组的安全稳定运行。
因此探寻引起机组振动的主要因素,并制定行之有效的预防和控制措施,是我们亟待解决的重点任务。
1 引起汽轮机组振动的原因分析贵电公司汽轮机组运行中各个轴承分别设有X向、Y向两个振动测点用于机组振动情况的监测。
汽轮机轴承及轴承座介绍

汽轮机轴承及轴承座介绍1.引言汽轮机是一种将热能转化为机械能的机械设备,其工作原理是利用燃烧产生的高温高压气体使涡轮旋转,再利用涡轮带动轴及其连接的设备工作。
而在汽轮机的运行过程中,轴承及轴承座作为支撑轴的重要组成部分,承受着大量的轴向和径向负荷。
因此,合理选择和正确使用轴承及轴承座对于汽轮机的运行安全和正常工作具有至关重要的意义。
2.汽轮机轴承的种类(1)球轴承:球轴承是最常用的轴承类型之一,其结构简单,载荷承受能力强,能够适应高速运转的要求。
球轴承的使用寿命长,并且具有自动调心的能力,能够自动补偿因轴和座孔不同心引起的偏差。
(2)滚子轴承:滚子轴承是一种以圆柱体为滚动体的轴承类型,其内外圈之间的滚动摩擦较小,适用于高速旋转和承受较大载荷的工作条件下。
(3)堆焊轴承:堆焊轴承是一种通过堆焊方法将高分子材料涂覆在基体上形成的轴承,其具有耐磨、耐腐蚀、耐高温等特点,适用于恶劣工作环境下的使用。
(4)陶瓷轴承:陶瓷轴承是由陶瓷材料制成的轴承,其硬度高、耐磨损性能好,适用于高速运转和高温环境下的使用。
3.轴承座设计原则(1)轴承布局合理:轴承座设计要考虑到各个轴承之间的相互影响,使得各个轴承的受力均匀,从而提高轴承座的工作寿命。
(2)刚度满足要求:轴承座的刚度越高,能够减小轴在运行中的挠度和变形,从而提高轴承的工作稳定性和可靠性。
(3)轴承座材料选择:轴承座的材料选择需要考虑到工作温度、载荷等因素,通常选择高强度、耐磨损和耐腐蚀的材料,如球墨铸铁、铸钢等。
(4)润滑方式优化:轴承座设计需要考虑到润滑方式的选择,可以采用滴油润滑、循环润滑等方式,以保证轴承的润滑良好,降低磨损,延长使用寿命。
4.轴承座的安装与维护(1)安装时应注意:安装轴承座时需要确保座孔的几何尺寸和位置精度,以及座孔的圆度和平行度等参数符合要求。
(2)润滑维护要得当:轴承座在使用过程中需要定期进行润滑维护,确保轴承的润滑良好,推荐使用高质量的润滑脂或润滑油。
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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。
下轴承体靠近水平中分面处的两侧装有销子,以防止轴承体转动。
各轴承设计金属温度不超过90℃,乌金材料允许在112℃以下长期运行。
本汽轮机的#5~8轴承采用椭圆瓦轴承,为上下两半,水平中分面结构。
它主要由瓦枕与瓦块组成。
上下两半之间均用螺栓连接,瓦块与瓦枕之间为球面结合,可以确保椭圆轴承的自位能力。
它的轴承的垂直直径间隙设计为轴承孔直径的0.0013,而水平方向的直径间隙设计为轴承孔直径的0.0026。
椭圆轴承在轴承体和轴承环之间采用球面接触,轴承的球形座由手工刮削而成,并安装在每个轴承上以获得适当的运动自由度。
椭圆瓦轴承的内径间隙最大值为内孔直径的0.0025,当间隙值达到或者超过此最大值时应重新浇铸巴氏合金。
为了方便润滑油进出轴瓦,在轴承的中分面处将巴氏合金切掉一点,使之成为圆角状,这一圆角状区域可一直延展到接近轴承的二端,油从向上的油流侧的水平结合面进入轴承。
在水平结合面的另一侧的油槽中钻有一限油孔,此限油孔能够限制润滑油的泻油量,使其在轴承润滑油的出口处能建立起一个微小的压力,一小部分润滑油通过泻油口排入润滑油观察箱。
椭圆瓦的上部轴瓦开有油槽,轴承的下部瓦块上设有热电偶,以测量瓦块的温度。
3、推力轴承本机组为冲动式机组,蒸汽产生的轴向推力较反动式机组为小。
在结构设计上,低压缸和中压缸采用分流形式,因此轴向推力相互抵消,高压缸转子的轴向推力指向机头方向,由斜面式推力轴承承担,转子轴向位置由推力轴承决定。
推力轴承结构装配简单,占据空间小,具有较高的承载能力,推力盘包围在推力轴承内,推力轴承表面镶巴氏合金,由径向油槽分割成许多瓦块。
推力瓦块由内径向外径做成楔面。
油进入推力轴承后,由于转子驱动,在推力盘和推力轴承之间形成连续的油膜。
推力轴承刚度很好,具有较长的使用寿命。
本机组的推力轴承被单独安置在高中压缸之间的#2轴承座内,其型式为金斯不里型(Kingsbury)推力轴承,由上、下两半组成,系水平、中分面结构,上下两半采用螺栓连接。
该推力轴承的工作面与非工作面各装有8块推力瓦块,推力盘与中压转子制成一体,推力盘旋转时,推力瓦块在圆周方向倾斜,推力瓦块与推力盘之间形成油楔,承受轴向推力。
金斯布型推力轴承的独特之处在于其瓦块的支承方式。
如图所示,推力瓦块由上、下两层支承块支撑,上、下支承块之间相互搭接,上支承块顶部与瓦块背部的凸缘相接触,并支承该瓦块,使瓦块为可倾式。
金斯不里型推力轴承的优点是各推力瓦块的负荷可以自动调节分配,可以保证不会产生个别推力瓦块因负荷过大而被烧毁的现象。
其工作原理为:当推力盘对某推力瓦给了一个比其它推力瓦大的作用力时,这个推力瓦块就将力传给它的垫块,推力轴承支承方式而这个垫块又把推力传给它的两个支持块的一头,在推力作用下就把这两个支持块的另两头向上顶,这样就把推力通过垫块传递给了相邻的两个推力瓦块,也就保证了几个推力瓦块的负荷的基本平衡。
下支承块座落在定位环内,定位环背部还设有调整垫片,用此来调整推力轴承瓦块与转子推力盘之间的间隙值。
图3-26 推力轴承示意图本推力轴承上半部的工作面与非工作面瓦块上各设有2个温度热电偶测点,用于测量瓦块的乌金温度。
推力轴承还装有液压式推力轴承磨损检测装置,用于检测瓦块的磨损情况。
止推轴承巴氏合金的温度范围,主要根据轴向载荷的大小而定,从略高于进油温度一直到98.9℃。
报警整定值为98.9℃,跳闸整定值为107.2℃。
在报警温度与跳闸温度之间运行,则应注意监视并找出温度不正常的原因。
表3-8 各个轴承的参数4现在存在主要问题:1、大轴顶起高度达不到设计值、泄油量大,开停机冲转、惰走过程中导致单边磨瓦。
2、顶轴油压对真空高低比较敏感,开机抽真空过程中各瓦顶轴油压变化比较大。
顶轴油系统不稳定一、设备基本情况#3、#4机CCLN1000-25.0/600/600超超临界凝汽式汽轮机顶轴油系统为哈汽配套,设计装有两台套顶轴油泵,一用一备。
顶轴油泵为日本油研工业株式会社生产的A3H56-FR01KK-10-X33型柱塞泵,油泵主要技术参数如表1。
表1 顶轴油泵技术参数油泵配套电机为南阳防爆集团生产的YB2-225M-6型电机,功率30KW ,转速980r/min 。
系统设计允许最高压力27.44Mpa ,正常额定工作压力不大于20.58Mpa 。
按电机转速及油泵几何排量计算,单台油泵流量(泄漏系数0.05)52.4L/min 。
设计各轴颈顶起高度:0.06-0.1mm ;设计各瓦顶轴油压:5-15MPa ;设计顶轴油供油量:轴瓦全部顶起所需油量50L/min 。
油泵向两低压缸四个轴瓦(#5、#6、#7、#8瓦),发电机两个轴瓦(#9、#10瓦)提供顶轴油。
图1 顶轴油系统示意图#5瓦#6瓦#7瓦#8瓦#9瓦#10瓦#2顶轴#1顶轴二、运行存在的问题(以#4机为例)1、顶轴试验大轴顶起高度不够按照设计要求,在一台顶轴油泵运行时,汽轮机大轴的顶起高度为0.06-0.10mm 。
经过多次做汽轮机的顶轴试验,无论是开单台顶轴油泵,还是开两台顶轴油泵,只有几个瓦的顶起高度达到要求。
见表2所示。
表2 处理前顶轴试验各轴颈顶起高度2、随着真空变化,顶轴油压及盘车电流发生变化2.1开机前抽真空(5月6日)凝结器抽真空投盘车后,随着真空的变化,盘车电流及#5-#8瓦各分管顶轴油压跟随真空变化而改变。
真空高时瓦顶轴油压下降,盘车电流上升。
2.点33分,凝结器真空59KPa,#8顶轴油压由16.5MPa下降到5MPa,将#8顶轴油压由5MPa调整至8.5MPa,调整后盘车电流由13.39-15.45A变为13.35-14.57A。
2点47分,真空69KPa,将#8顶轴油压由8.5MPa调整至11MPa,#5顶轴油压15.5MPa 下降到9.5MPa,将油压调整至10MPa,调整后盘车电流由13.35-14.57A变为12.80-13.30A。
3点19分,真空73KPa,再将#5顶轴油压由10MPa调整至11MPa,调整后盘车电流由12.80-13.30A变为12.85-13.08A。
4点17分,真空78KPa,将#7顶轴油压由9MPa下降到7MPa,调整至7.5MPa。
调整后盘车电流12.6A,盘车电流下降并趋于稳定。
2. 2开机过程(5月7日)0点35分左右,汽机冲转至400r/min,在冲转过程中,#6、#8瓦顶轴油压下降较快,小幅开大#6瓦、#8瓦进油门,转速稳定至400r/min时各瓦温基本正常。
1点30分在机组打闸后惰走过程中转速至320r/min左右,#7瓦瓦温开始快速上升,由70℃升到105℃,顶轴油压由5MPa下降3MPa,将顶轴油压由3MPa调到5MPa后瓦温下降至正常值。
5点左右冲转3000r/min定速后再次打闸,转速下降到800 r/min时,#8瓦温度突升至107℃;就地#8瓦顶轴油压表在5-8.5MPa之间剧烈摆动;两次将油压再次上调,油压调整至10MPa后趋于稳定,瓦温快速回落。
后查历史趋势,转速800-650r/min区间有两次瓦温上升。
汽机在惰走至500r/min时#9瓦顶轴油压由9MPa突降至3MPa,微开大#9瓦进油门恢复其油压至9MPa。
#5瓦在升速时1分钟内瓦温突升20℃。
5点49分转速惰走至零后投盘车,盘车电流16.3A,电流明显偏大,后采取关小#5瓦、#8瓦进油门及全开油泵流量调节螺钉后油压回至19MPa左右,盘车电流回复到12.5A-12.9A 区间。
此时各瓦顶轴油压与冲转前各瓦油压有较大变化。
2. 3停机检查情况停机后,#5、6、7、8瓦进行了解体检查,检查发现这几个瓦都发生了不同程度的磨损。
尤其是在机组开机升速过程中和机组停机隋走过程中瓦温升高较快的#5、#6、#8瓦出现了碾瓦现象,见下图2。
图2 #5、8轴瓦解体后下瓦三、原因分析顶轴油系统设计为一台顶轴油泵运行,一台备用,设计供油量50L/min。
从多次单泵运行做顶轴试验,单台泵运行达不到各瓦顶起0.06-0.10mm的要求。
两台泵并联运行#9、#10瓦顶轴油压力达21-23Mpa,顶起高度仍达不到设计顶轴高度。
3.1影响大轴顶起高度的影响因素主要有以下几个方面:a顶轴油压力;b顶轴油量;c轴瓦顶轴油囊面积,转子重量及负载;d瓦顶轴油管泄漏或逆止门故障;e瓦接触面积达不到要求,接触不均匀,顶轴油囊周围未封闭接触;f顶轴油泵故障,出力不足;g设计容量不满足实际需要;h瓦紧力过大、垫铁接触差导致瓦座自位性能差等。
3.2顶轴油压力能满足设计要求,但明显感觉油量不足,不能满足每个瓦的供油需要。
如开大#5瓦顶轴油供油门满足其顶起高度,母管油压会有明显下降。
不能满足将所有瓦顶起至设计高度,究其原因主要是顶起高度大后瓦泄油量增大、瓦接触差及所供的油量不能满足所需油量。