電廠汽輪機軸承的問題及改進方法

曾一杰

摘 要：電廠汽輪機軸承作為一個主要的構成部分，如果出現問題會對汽輪機的正常使用造成較大的影響。該文重點對電廠汽輪機軸承的問題和改進方法進行探討。

關鍵詞：電廠汽輪機 軸承問題 改進方法

中圖分類號：TK249.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0078-01

在我國經濟的不斷發展下，各種高參數、大容量的設備不斷投入運營，對機組運行穩定性的要求也逐漸提高。軸承作為汽輪機的重要組成部分，如果出現問題，會對機組運行的穩定性造成較大的影響。比如，當軸承出現振動時，如果不及時處理，會出現非正常停機等情況。該文重點對電廠汽輪機軸承的問題和改進方法進行探討。

1 電廠汽輪機軸承的基本類型和主要用途

一般情況下，電廠汽輪機軸承主要分為推力軸承和支撐軸承兩種。其中推力軸承主要是用來對部分轉子軸向推力和軸向定位進行承擔，在正常運行的過程中，會承擔甩負荷時產生的反向軸線推力以及順氣流方向的部分軸向推力，為了防止出現靜摩檫力，要固定好轉子的位置。支撐軸承主要是用來對轉子的質量進行支撐，承擔轉子在不平衡的情況下出現的離心力。此外，軸承還承擔轉子徑向位置，使轉子和氣缸中心保持一致，保證汽輪機運轉的正常。

2 電廠汽輪機軸承常見的問題

2.1 推力軸承常見的問題

當推力軸承被損壞后，軸向的位移數據會提高，推力瓦的烏金溫度會升高，導致油溫度增加，嚴重時推力瓦塊會有冒煙的情況出現。究其原因，主要有下面幾個方面：（1）在作業的過程中，機組瞬間甩負荷或中壓氣門錯誤關閉，都可能會導致推力軸承燒壞的情況出現。（2）蒸汽質量不高，葉片出現結垢的情況，在清理蒸汽葉片時由于清理力度過小也會導致這種情況出現。（3）在汽輪機運行的過程中，出現了負荷過大或者水擊的情況，處理蒸汽溫度降低時的方法不正確等都會導致推力軸承燒壞的情況出現。（4）在使用油系統時，由于管理不到位，沒能及時對油系統中的雜質進行清理，導致推力瓦塊的油膜被破壞的情況出現。（5）隔板汽封間隙過大，使得軸向的推力提高。（6）當發電機轉子接地不正確時，軸線電流會導致推力瓦出現電腐蝕的情況。（7）在改造機組時，實際的軸線推力理論計算值和理論值出現比較大的偏差，導致回油和進油的管路尺寸擴大不達標，破壞了推力軸承。（8）推力瓦塊、軸頸揚度、推力盤平行度不達標。

2.2 氣流軸承出現激振

一般情況下下，氣流軸承出現激振主要有下面幾個方面的特點：（1）超臨界蒸汽輪機入口處的蒸汽密度過大、蒸汽壓力鍋高，由于蒸汽渦流的干擾能力提供的能量和蒸汽的密度和軌跡上的激振點又直接的聯系，因此，蒸汽密度越高，越容易出現氣流激振。（2）機組的轉子長、容量大，轉子撓度也比較大，剛性降低，轉子的自振頻率比較低，在激振頻率比較接近時，就會有振動出現。（3）當機組的負荷增加到某個值后，就會出現蒸汽自振蕩，如果不及時處理，需要在負荷降低到一定的數字后振動才會消失。（4）氣流震蕩多出現在容量比較大的轉子上，在高壓缸氣流調節處氣流激振最嚴重。

2.3 軸承振動

軸承振動是電廠汽輪機比較常見的問題，如果不及時處理，會導致汽輪機出現跳閘事故，一般情況下，導致軸承出現振動的原因主要有下面幾個方面：（1）由于超臨界汽輪機入口蒸汽壓力過高，蒸汽密度大。而蒸汽的密度和軌道上的激振點又直接影響著蒸汽渦流的干擾能力，因此蒸汽密度越高，產生氣流激振就越嚴重。（2）安裝轉子不合格，動靜部分的中心有偏差出現，在圓周上阻氣環和動葉復環之間存在較大的間隙，當蒸汽從這些比較小的位置通過后，圓周壓力會失去平衡性，增加了蒸汽對轉子激振出現的概率。（3）由于機組的轉子比較長，容量比較大，因此轉子的撓度相對來說也比較大，剛性會不太好，轉子的自振頻率也會隨之降低，在蒸汽對轉子作用的頻率比較接近時，就會出現振動。（4）當機組負荷增加到某個數值后，就會出現蒸汽激震蕩，如果處理不及時，當負荷降低導致這個數值后，振動會逐步消失。

3 解決軸承問題的主要措施

3.1 管理方面的控制

為了對汽輪機軸承的使用壽命進行提升，就需要對管理進行提升，要定期對汽輪機操作人員進行培訓，不斷對操作人員對事故的應急處理能力和預判能力進行提高。要提高瓦溫、壓力、振動、回油溫度等方面的監督力度，將預防作為控制的重點，進而對設備的安全性進行提升。最后，要提高對檢修過程的控制，確保檢修質量。

3.2 氣流激振動的管理措施

（1）要進行汽輪機高調門流量特征試驗，對閥門的調節品質進行優化，根據閥門的具體特征和軸承振動的情況，調節閥門的順序。（2）機組升負荷時，運行人員要監控好軸系振動，在軸承振動突然升到的報警值后，立即對機組負荷進行降低，或者進行真空調整。（3）利用檢修機組的機會，對一號軸承進行提升，提升軸承的干擾抵抗能力。（4）對轉子中心和氣缸進行調整，防止氣缸中心和轉子運行中出現偏移的情況。（5）提高隔板和轉子直接的軸向間隙，在靜葉、噴嘴和動葉之間軸向間隙不斷增加的情況下，可以明顯降低氣流渦動的激振力，降低汽輪機的內效率。

3.3 其他方面的改進措施

（1）油箱的控制。首先，要根據規定的要求進行油系統和油箱的控制，要始終將油控制在規定的范圍中，定期對油箱進行檢查，油量比較少的時候，要及時進行補油，定期對油箱進行濾水、放水和濾油操作。其次對油箱排煙風機的入口門進行調整，要保證油箱中有一定的負壓，對油氣進行正常分離。最后，做好油質的分析工作，定期根據具體的運行情況，對出現的異常問題進行處理。避免進一步惡化的情況出現。（2）輔助油泵的控制。在輔助油泵方面，在汽輪機停機和啟動前，要對所有的輔助油泵進行試轉，并將啟動前的油泵連鎖試驗做好。此外，要定期對油泵進行檢查和試驗，保證輔助油泵運行的穩定性。（3）冷油器。在操作冷油器前，要嚴格按照相關的監護制度進行開展，在切換或停用冷油器時，控制好潤滑油的油壓，并保證油溫的平穩性，不允許有大的波動出現。最后，要防止冷油器的油側有冷卻水進入，油壓稍微高出冷卻水壓即可。此外，在機組停機和啟動時，要防止冷卻水壓出現大的波動，定期對冷油器漏水的情況進行檢測。（4）要將汽輪機的軸承溫度控制在合理的范圍中，當溫度突然上升時，要進行停機檢查。此外，當有軸瓦斷油或水沖擊等突發事件出現時，要及時停機檢查，將隱患進行消除后，才可以重新進行運轉。此外，要對檢修工藝進行提升，避免維修不到位，出現軸承損壞的情況。（5）機組運行的過程中，相關人員要做好軸承振動的監視工作，當軸承振動出現報警或突然升高的情況時，要立即將機組負荷降低到升高前的負荷。

4 結語

總而言之，汽輪機軸承作為汽輪機主要構成部分，為了保證其運行的正常性，需要不斷的對檢修水平、運行水平、監控水平進行提高，積極的探索合理的解決方案，進而保證汽輪機正常運行。

參考文獻

[1] 王勇.電廠汽輪機設備及運行[M].中國電力出版社，2010.

[2] 張學延，張衛軍，王延博.汽輪發電機轉子突發性振動問題分析[J].中國電力，2011（12）.

[3] 宋欣亮，陳曉東.C6-3.43/0.49型汽輪機推力軸承前軸承軸瓦損壞原因分析及缺陷消除[J].赤峰學院學報（自然科學版），2008（5）.endprint