引进型300mw机组4号轴瓦温度过高的处理

引进型300mw机组4号轴瓦温度过高的处理

沙角a车间4号和5号机组是上海机械厂和哈曼厂生产的300mw机组。从1992年、1993年投产以来,机组轴瓦温度一直过高,下瓦出现钨金碾压和磨损现象,影响了机组的安全、经济运行。在这10年里,我们一直对这个问题进行研究、分析,总结出一套轴瓦检修经验和判断事故及其处理的具体方法,并实施在4号、5号机组上,取得了当入口油温为40℃时,钨金温度能控制在81℃以下的良好效果。1沙角a工厂的轴向配置沙角A电厂引进型300MW机组的轴系共有7个瓦,其布置见图1。2瓦温过高的原因2.1轴瓦载荷过高比压过高是造成钨金温度高的直接原因,为此,在设计轴瓦时,不仅对比压有严格控制,而且对联轴器找正做出明确的规定。设计轴瓦时比压计算较为简单,但实际运行时,由于各轴承座标高变化,轴瓦载荷会发生显著转移,造成设计比压不高的轴瓦在运行中承受过高的比压,引起温度过高。检查运行机组轴瓦载荷(比压)目前有以下几种方法:a)轴承座标高运行中轴瓦载荷不仅决定冷态找正(轴承座标高)状态,而且还受机组结构影响,因为机组各轴承座结构不同,运行中标高将发生不同的变化,造成轴瓦载荷不同的转移,使某个轴瓦载荷过高。当前还难以判断运行中各轴承座标高相对的变化量及方向,某些测试结果和检修经验可供参考,但主要依据运行中瓦温的变化量来判断载荷转移的大致量值。b)顶轴油压值目前一般大机组都装有顶轴油压,而且各发电厂轴瓦都装有油压表,运行状态下,顶轴油压值间接反映该瓦油膜压力,即轴瓦载荷,为此,运行人员对运行状态下轴瓦顶轴油压较为关注,而且照此压力来判断运行中轴瓦载荷大小。事实上,顶轴油压高的轴瓦瓦温未必高,相反,顶轴油压很低,甚至有油压为零的轴瓦,瓦温反而较高或很高,其原因是运行中的顶轴油压值主要决定于顶轴油管上逆止门的严密性,此时注意压力表所在位置,而且油压的高低还与轴颈在轴瓦内的位置有关。c)钨金温度钨金温度与轴瓦载荷直接有关,但钨金温度高不是轴瓦载荷高的惟一原因,因此还要区分其它故障引起瓦温高(这一点会作进一步分析)。d)翻瓦检查根据瓦钨金碾压程度、■色、磨损状况,可大致判断运行中该瓦载荷(比压)的大小。进行这种判断必须依据多年的运行、检修经验,才能做出正确的判断,因为瓦温高,振动大,油质差,也会引起上述现象。轴瓦载荷过高引起下瓦过载,在钨金上留下痕迹的最大特征是钨金变黑,有明显碾压,但无划痕和起皮;如果瓦温高即形成起皮,钨金发白,明显可以看出钨金软化而留下残痕。据沙角A电厂4号、5号机组4号瓦的多次翻瓦检查,显然是属于过载留下的磨痕,有时也有起皮,这就是运行中钨金温度超过105℃后,钨金软化留下的痕迹。2.2刮瓦不是精车的形线很多电厂都有传统的刮瓦工艺和经验,但这些工艺和经验长期以来没有从润滑理论系统来总结和提高,有些做法在目前看来是错误的,但仍然在沿用,比如人为修刮接触角,修刮油囊的做法。笔者认为最好的做法是精车后不要进行刮瓦,轴瓦检修中也尽量不要刮瓦,如果非要刮瓦不可,采用的惟一标准是刮瓦接近精车的形线。判断方法是轴颈放入下瓦,盘动转子2～3圈后,翻出下瓦,下瓦钨金留下磨痕应轴向均匀,下瓦中心附近接触较重,中心线两侧距左右中分面越远,接触点渐轻。接触点夹角不超过50°,在运行中可以较好地形成油楔,明显降低钨金温度,我们把这种做法实施在4号、5号机组上,取得了良好的降温效果,但是,当轴瓦载荷过高时,该措施效果不明显,它的作用只能消除原刮瓦工艺不佳引起的瓦温过高。所谓刮瓦工艺不佳是指轴颈与轴瓦接触分界线处形成了台阶,阻碍润滑油进入下轴瓦,引起磨擦而造成发热量增大,而且下瓦由于油量减少,热量不能充分带走,瓦温必然升高,甚至烧瓦(造成这个原因是长期以来,刮瓦工艺没有明确的方法和执行标准)。2.3过高引起瓦温过高由于球面紧力过大和支承下瓦底座轴向刚度不对称等原因,运行中轴颈与轴瓦轴向单边承力,使轴瓦局部载荷过高,从而引起瓦温过高,这种现象只要翻出下瓦,观察接触痕迹即可查明。综上所述,结合4号、5号机组4号瓦的实际状况,可以得出:引起4号瓦温度过高的主要原因是4号瓦载荷过高所致。34由于号瓦负荷过高，处理方法和方法根据多年的检修经验和相关的计算分析,初步查明引进型300MW机组4号瓦载荷过高的原因。3.1轴瓦比压对温度过高的影响由于下瓦在轴向长度内开有宽度为33mm的油槽,使下瓦形成长度为260mm的主瓦和长度为78mm的前后两个副瓦,见图2所示。假如主副瓦能承担同样载荷,其比压为1.59MPa,但实际上,因副瓦长度太窄,不能有效建立油膜压力,其承载能力很低,载荷由主瓦承担,由此,其比压高达2.59MPa。轴瓦在如此高的比压中运行,瓦温高则是必然的,因此增加承压面积,减小比压是降低4号瓦温度过高的有效措施。最近两年,上海汽轮机厂为引进型300MW机组4号瓦重新设计了新瓦,在轴瓦总长不变的情况下,增加主瓦轴向长度(增加了82mm),取消前后方向的78mm的2个副瓦,在5号机组上使用的新瓦表明,冷态找正,当运行中的入口油温为40℃时,瓦温从原来的105℃降为81℃。3.2运行状态下的冷态预留偏差值原先,不论小机组还是大机组,冷态下联轴器找正均为零对零,自20世纪80年代中期以来,国内陆续进口了大机组,这些机组冷态下找正,均要求预留偏差,为此,国产大机组制造厂开始提出冷态下找正需预留偏差的要求,而这些预留偏差值的主要依据是通过计算和参考一些进口机组的预留偏差值。引进型300MW机组的制造厂家提供的冷态预留偏差是4号瓦比5号瓦高0.15mm,下张口0.10mm,这主要考虑真空对座落在排汽缸4号瓦的下沉位上。由于运行中5号瓦温度不高,翻瓦检查发现,5号瓦磨痕不严重,这说明5号瓦载荷不严重。目前,也有方法测量运行机组的轴承座标高值,但其测量的可靠性、正确性尚需进一步确认。因此,判断机组制造厂家提供的冷态预留偏差是否合理,只能依据运行状态下的瓦温、钨金接触状态来进行。根据沙角A电厂4号、5号机组的多年运行和实践,在原有4号瓦结构状态下,制造厂的预留偏差是4号瓦比5号瓦高0.15mm,这势必会使运行中的4号瓦载荷过大,引起瓦温过高。这几年,不断对4号、5号机组进行试验和调整4号、5号瓦之间的预留偏差得到:冷态下,5号瓦的预留偏差较4号瓦高0.10～0.15mm,可使4号瓦温度控制在85℃左右。3.3轴瓦的旋转传统的概念认为,轴瓦与瓦套之间要有较大的紧力为佳,实际上,球面轴瓦在运行中存在一定的间隙(0.02～0.05mm),才能自由活动,轴瓦可适应因转子挠曲造成轴颈倾斜的要求,避免轴颈与轴瓦在轴向单边接触引起轴瓦局部比压过高的问题。检查轴颈与轴瓦轴向长度接触是否均匀,除了翻瓦检查钨金接触状态外,还可以使用下瓦四角安装百分表,当转子吊起和落下时,百分表指示值是否复原,即可判断轴瓦是否歪斜。4号瓦比压过高a)造成引进型300MW机组4号瓦温度过高的主要原因是轴瓦比压过高,次要原因是刮瓦工艺不佳和轴向接触不均;b)4号瓦比压过高的主要原因是轴瓦