華能沁北電廠三期工程#6機組#5#6軸瓦溫度超標原因分析及處理

1、    華能沁北電廠三期工程#6機組#5#6軸瓦溫度超標原因分析及處理    杜荷桃 裴軍輝摘要：華能沁北電廠#6機組在七次啟動期間，出現(xiàn)#5和#6軸瓦金屬溫度升高，造成打閘停機?，F(xiàn)場進行多次原因分析和處理，最終找到原因并且處理，確保#6機組順利移交生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：華能沁北電廠啟動#5、#6軸瓦 溫度升高原因分析處理： tm6： a1、工程概述華能沁北電廠三期建設(shè)兩臺1000mw國產(chǎn)超超臨界燃煤發(fā)電機組，汽輪機主機為哈爾濱汽輪機廠有限責任公司與日本東芝公司聯(lián)合設(shè)計、制造的ccln1000-25/600/600型超超臨界凝汽式汽輪機，汽輪機相關(guān)參數(shù)如表1所示

2、：表1汽輪機相關(guān)參數(shù)編號 項目 單位 數(shù)據(jù)1 機組型式 超超臨界、一次中間再熱、四缸、四排汽、單軸、凝汽式2 tha工況 mw 10003 額定主蒸汽壓力 mpa 254 額定主蒸汽溫度 6005 額定再熱蒸汽進口溫度 600主蒸汽額定進汽量 t/h 約2740額定排汽壓力 mpa 0.0049配汽方式 噴嘴調(diào)節(jié)額定轉(zhuǎn)速 r/min 3000給水回熱級數(shù)（高加除氧低加） 8 (3+1+4)低壓末級葉片長度 mm 1219.2通流級數(shù) 48高壓缸 級 ii+9中壓缸 級 2×7低壓缸 級 4×6低壓缸末級葉片數(shù)據(jù)低壓缸末級葉片長度 mm 1219.2低壓缸末級葉片環(huán)形面積 m

3、2 11.87機組外型尺寸（長、寬、高） m 40×10.1×7.5啟動方式 高中壓聯(lián)合啟動變壓運行負荷范圍 3090汽輪機本體重量 t 1,482哈爾濱電機廠生產(chǎn)的qfsn-1000-2型發(fā)電機，發(fā)電機為三相交流隱極式同步發(fā)電機。本期工程由西北電力設(shè)計院設(shè)計， #6機組由河南第二火電建設(shè)公司負責安裝。汽輪機的高、中、低壓轉(zhuǎn)子全部為整鍛式轉(zhuǎn)子，各段之間均采用剛性聯(lián)軸器連接。每個轉(zhuǎn)子都有兩個軸承支撐，其中高中壓轉(zhuǎn)子的四個支持軸承分別位于前軸承箱、2軸承箱、3軸承箱內(nèi)，這三個軸承箱直接落在基礎(chǔ)臺板上，推力軸承位于2和3支持軸承之間。低壓轉(zhuǎn)子的四個支持軸承分別位于低壓缸兩端的軸承

4、座內(nèi)，這四個軸承座與低壓外缸下半焊接成一體并與低壓外缸一起坐落在底部臺板上。支承簡圖如圖1所示：圖1其中高中壓轉(zhuǎn)子支持軸承（#1#4軸承）因負荷較輕，設(shè)計為雙面可傾瓦結(jié)構(gòu)，右側(cè)中分面進油，左側(cè)中分面回油，無頂軸油系統(tǒng)；低壓轉(zhuǎn)子a/b支持軸承（#5#8軸承）因負荷較重，設(shè)計為橢圓瓦結(jié)構(gòu)，設(shè)計頂軸油系統(tǒng)。轉(zhuǎn)子之間以剛性聯(lián)軸器連接，各轉(zhuǎn)子兩端支承在軸承上，在重力作用下中部自然向下彎曲，整個軸系形成一條圓滑過渡的曲線，以免聯(lián)軸器和軸頸產(chǎn)生額外的撓度變形，在運行中引起交變應(yīng)力和振動。汽輪機軸系撓度曲線如圖2所示：圖22012年9月7日#6機組開始進行整套啟動試運，在機組幾次啟動過程均存在低壓缸5#、6#

5、軸瓦超溫造成機組打閘停機情況，停機翻瓦檢查分析原因并處理后，確保機組正常運行。2、啟動現(xiàn)象2.1軸瓦溫度異常升高現(xiàn)象2012年9月8日，#6機組主汽輪機首次沖轉(zhuǎn)，沖轉(zhuǎn)至400r/min后打閘進行磨檢正常，盤車30分鐘后再次沖轉(zhuǎn)至800r/min后，低速暖機30min，期間軸系振動、脹差、絕對膨脹、潤滑油溫、潤滑油壓、軸瓦金屬溫度等各項指標均正常，低壓缸真空值-84kpa，各低壓缸排汽溫度在5254。轉(zhuǎn)速沖至1200r/min左右，#6軸瓦金屬溫度兩測點之一迅速攀升，溫升率0.1/s，最高達到86，穩(wěn)定并開始緩慢下降。此時#5軸瓦金屬溫度兩測點之一開始攀升，溫升率0.1/s左右，9月9日03:1

6、3定速3000r/min。，#5軸瓦金屬溫度達95，仍然按溫升率0.1/s持續(xù)上升，#6軸瓦金屬溫度降到82后又出現(xiàn)緩慢上升，當#5軸瓦金屬溫度升到97時，溫升率不減，打閘停機，停機下降到800r/min過程中，#5瓦金屬溫度最高上升到103.5，#6軸瓦金屬溫度最高升到104.7。#5、6瓦溫升高情況見圖3。圖 3一小時后，再次啟機沖轉(zhuǎn)至3000r/min定速時，#5軸瓦瓦金屬溫度91，#5瓦金屬溫度隨時間變化持續(xù)攀升達到95，仍然持續(xù)上升，打閘停機。#5、6瓦溫升高情況見圖4。圖 42.2 #4、5、8、10軸振動情況#6機組剛定速3000r/min時，各軸瓦振動基本正常，但因#5、6軸瓦

7、溫度爬升較快，定速5分鐘左右，#6機組即打閘停機。各瓦振動數(shù)據(jù)實測值見表2。表2振動實測值（通頻） 單位：mm時間 測點 1 2 3 4 5 6 7 8 9 103:11 x 50 38 29 74 37 36 26 58 18 57y 36 60 38 90 76 15 61 95 56 815:30 x 41 31 29 56 32 21 28 48 15 53y 35 40 27 76 51 15 55 85 47 76根據(jù)以上數(shù)據(jù)，軸承振動基本正常，后期通過動平衡配重進行了解決。但是，以后的幾次啟動，#5、#6軸瓦溫度均存在異常升高，溫度超過報警設(shè)計值和打閘設(shè)計溫度值，現(xiàn)場均打閘停機進

8、行原因分析和處理。3、原因分析3.1、#5、#6軸瓦軸承室為非落地式結(jié)構(gòu)（即未坐落在低壓缸基礎(chǔ)臺板上，而是坐落在低壓缸上），因汽缸本身剛性不足，在溫度變化和真空的不同工況下發(fā)生變形，直接導(dǎo)致軸承室前后方向水平偏差過大，導(dǎo)致#5、#6軸瓦與軸頸接觸情況發(fā)生變化。3.1.1核查安裝記錄，復(fù)查瓦套內(nèi)側(cè)面與瓦體外球面間隙是否合格，設(shè)計要求0.050.11mm。3.1.2接觸情況良好情況下，上瓦套與瓦體立銷孔在軸向方向上間隙小，從而造成瓦與軸沿軸向方向向前自位能力減弱，不能在360°方向自由調(diào)整，將油膜破壞。3.1.3 #5#6瓦下球面接觸不良，不符合廠家圖紙要求。3.2、#5#6瓦各進、排油

9、孔有可能發(fā)生截流現(xiàn)象。根據(jù)上述分析，決定揭#5、6軸瓦進行檢查，并檢查#5、6軸瓦進排油情況。檢查情況4.1 打開#5、#6軸瓦后，檢查軸瓦情況如下圖5和圖6圖 5#5軸瓦下瓦鎢金磨損情況圖 6#6軸瓦下瓦鎢金磨損情況4.2 校核軸瓦進、排油孔尺寸，符合圖紙要求，不存在節(jié)流現(xiàn)象。4.3檢查發(fā)現(xiàn)上瓦防轉(zhuǎn)銷孔與銷子之間配合間隙偏小，有擠靠痕跡。4.4復(fù)查軸瓦安裝記錄與現(xiàn)場實際測量記錄一致，涂紅丹粉檢查瓦枕下部五塊調(diào)整墊塊接觸情況均勻良好，接觸面積達到75%以上，且均勻分布。如圖7圖 7#5軸瓦下瓦枕墊塊接觸檢查情況4.5在自由狀態(tài)下將軸瓦與瓦枕上下半組合后裝配在一起整體檢查，軸瓦上半能在瓦枕內(nèi)自由

10、活動，水平方向發(fā)現(xiàn)內(nèi)外球面存在卡澀現(xiàn)象，致使下瓦體不能自由活動，由于現(xiàn)場沒有設(shè)備進行下一步檢查和處理，#5和#6軸瓦拉回廠內(nèi)進一步檢查后得出結(jié)論：下半瓦枕變形，致使水平方向，凸凹球面過盈0.05，即軸瓦套和軸瓦發(fā)生水平收口變形，造成球自位能力下降，造成5號和6號瓦溫高真實原因為凸凹球過盈，所以把球過盈恢復(fù)到原設(shè)計值，基本上可以消除瓦溫高的現(xiàn)象。采取處理措施5.1將#5、#6軸瓦下瓦鎢金磨黑磨亮處進行刮研，經(jīng)過質(zhì)檢和監(jiān)理檢查驗收。5.2將#5、#6軸瓦上瓦銷孔擴大3mm，見圖6。圖8#5、6軸瓦上瓦銷孔擴大情況5.3將#5、#6軸瓦下瓦體水平面外球面車掉0.10mm，保證下瓦體球面與瓦枕內(nèi)球面有0.05mm間隙，確保軸瓦瓦體在瓦套內(nèi)能夠自由活動。6、