1 000 MW機組給水泵汽輪機瓦溫高分析與處理

劉繼平，韓飛雪，呂秀立

（神華國華綏中發電有限責任公司，遼寧葫蘆島 125222）

1 給水泵汽輪機軸瓦

1.1 可傾瓦

可傾瓦結構見圖1，一般由3塊以上弧形瓦塊組成，瓦塊在工作時可隨轉速或載荷不同而自由擺動，在軸頸周圍形成多油楔［1］。每個瓦塊作用到軸頸上的油膜壓力總是通向軸頸中心，消除了導致軸頸渦動的力源，因而具有高度穩定性［2］。由于瓦塊自由擺動，增加了支撐柔性，具有吸收振動能量能力（即具軸頸中心）和較好減震性。

圖1 2號軸瓦結構示意圖

軸承工作時，借助潤滑油膜流體動壓力的作用，在瓦面和軸頸表面間形成承載油楔，使兩表面完全脫離接觸。油楔進口和出口處油膜厚度之比稱為間隙比，是影響瓦塊承載能力的主要參數。與最大承載能力對應的間隙比稱為最優間隙比，其值根據瓦寬B（瓦塊軸向尺寸）和瓦長L之比確定，為2～3。瓦塊支點位置應偏于油楔出口，其值由間隙比確定。當間隙比為2.2時，支點距瓦塊進油邊約為0.58L。隨著軸承工作狀況變化，瓦面傾斜度和油膜厚度會發生變化，但間隙比不變，始終保持設計狀態。這是可傾瓦塊軸承優于其它成型面多油楔軸承之處。

1.2 G22-1.0型汽輪機可傾瓦

汽輪機前、后支持軸承均為可傾瓦軸承，瓦塊分別裝在上、下部分軸瓦體內，上半3塊，下半2塊。前、后支持軸承均設有調整塊和調整墊片，以便于機組安裝時中心找正，軸瓦參數見表1。

表1 G22-1.0型汽輪機軸瓦參數

2 軸瓦溫度高情況

2010年11月11日，4號機組負荷達900 MW以上時，發現41號小汽輪機2號瓦2個測點溫度均隨機組負荷增大而升高，當機組負荷升至951 MW時，2號瓦2個測點溫度均升至100℃以上，測點1為104.9℃，測點2為101.2℃，溫度至105℃時發出報警，否則將限制機組加滿負荷，影響其經濟性和穩定性，圖2為41號給水泵汽輪機負荷與軸承溫度曲線。

圖2 41號給水泵汽輪機負荷與輛承溫度曲線

3 軸瓦溫度高原因分析

3.1 原因查找

4號機組檢修期間，對41號給水泵汽輪機2號軸瓦進行解體檢查，分別對瓦頂間隙、瓦蓋緊力、后軸頸揚度等進行測量，發現瓦頂間隙為0.28 mm（標準為0.34～0.44 mm），低于軸瓦頂隙安裝標準下限0.06 mm;瓦蓋緊力為0.10 mm （標準為0.02～0.05 mm），壓蓋緊力大于標準上限0.05 mm。

3.2 原因分析

a.瓦頂間隙小是造成瓦溫高的主要原因。軸瓦頂隙作用是保持液體摩擦，以利于油膜形成。在頂部間隙偏小情況下，軸頸與瓦塊之間總間隙減小，一方面減小了潤滑油冷卻流量;另一方面不利于油膜形成，從而使軸瓦溫度升高。若間隙太小，軸瓦上部容易產生鎢金摩擦，致使瓦振動加大。潤滑油流動不好，下部油量循環慢，下瓦溫度高，回油溫度就高。油楔形成不好，也會導致各個方向振動不同。通過檢查，發現軸瓦頂部間隙小于安裝標準下限。

b.瓦蓋緊力大對瓦溫高的影響［3］。軸承蓋緊力可提高軸瓦穩定性，緊力過大會限制軸瓦膨脹，使其自位性不好，造成軸瓦在垂直方向受力、產生形變，影響油膜形成，進而影響瓦溫。

4 軸瓦溫度高的處理

a.通過調整頂部墊片，將軸承蓋緊力調整至標準中間值0.04 mm。

b.研磨軸瓦背部支撐點，將瓦頂間隙調整為標準上限0.44 mm，見圖3。

圖3 41號給水泵汽輪機2號瓦瓦背研磨點

5 處理后的效果

機組再次啟動后，41號給水泵汽輪機的2號瓦溫度不超過90℃（機組負荷為1 001.5 MW時，2號瓦溫度為86.1℃），見圖4，提高了給水泵汽輪機的可靠性和整個機組的安全性、經濟性。

圖4 41號給水泵汽輪機2號瓦瓦溫

6 結束語

通過對41號給水泵汽輪機2號瓦溫高的檢查、分析和處理，東方汽輪機廠G22-1.0型汽輪機所裝配可傾式軸瓦的瓦頂間隙是影響軸瓦運行溫度的主要因素，軸瓦間隙偏小，會導致軸瓦運行溫度上升，且溫度上升速率與汽輪機轉速（即機組負荷）存在正相關性［4］。另外瓦蓋緊力也會對瓦溫產生一定影響。在軸瓦安裝過程中，最好將軸瓦頂部間隙取標準偏上限，瓦蓋緊力取標準中限，此時軸瓦可達到良好運行狀態。

［1］翦天聰.汽輪機原理［M］.北京:中國電力出版社，1992.

［2］張鍵.機械故障診斷技術［M］.北京:機械工業出版社，2008.

［3］張磊，馬明禮.1 000 MW汽輪機設備與運行［M］.北京:中國電力出版社，2008.

［4］史衛剛.汽輪機可傾瓦的特點與檢修工藝［J］.河北電力技術，2003，22（增刊）:35-37.