汽輪機#2軸承溫度高的原因及處理

閆春泉

摘 要：某型330MW汽輪機運行中出現#2軸承溫度高的情況，本文通過軸承溫度升高的現象分析，指出了#2軸承溫度升高的影響因素，制定出了調整軸承載荷分配、加強#2軸承箱及基礎保溫隔熱、提高#2軸承換熱等措施，使#2軸承溫度明顯降低。確保了機組安全穩定運行。

關鍵詞：汽輪機；軸承；溫度；載荷

中圖分類號：TK26 文獻標識碼：A

一、概述

山東魏橋鋁電有限公司胡集電廠#1- #4汽輪機為南京汽輪電機（集團）有限公司生產的C330/N350-17.75/0.981/540/540亞臨界中間再熱兩缸兩排汽抽汽凝汽式汽輪機，其中#1和#2軸承為可傾瓦軸承，#3和#4為橢圓軸承。該型汽輪機#2軸承運行中溫度普遍偏高，平均溫度81℃，尤其#4機組大修后發生#2軸承溫度持續升高的故障，最高達到92℃，嚴重影響機組安全穩定運行。

二、#2軸承結構及工作原理

#2軸承由五塊弧形瓦塊組成，上半軸承為3塊可傾瓦，下半軸承為二塊可傾瓦，瓦塊在支點上可以自由傾斜，瓦塊在工作時可自由擺動，在軸頸四周形成多油楔。軸承的潤滑油由軸承底部的來油口進入軸承外殼環形通道。潤滑油再從環形通道經5個油孔進入軸承瓦塊，潤滑油沿軸頸分布，并從軸頸兩端排出，完成冷卻潤滑作用。

三、#2軸承溫度升高的現象

在機組啟動升速過程中，#2軸承溫度升高緩慢，定速后#2軸承溫度達到78℃，機組滿負荷運行后，#2軸承溫達到85℃左右，回油溫度56℃，隨著機組運行時間增長，#2軸承溫度逐漸升高，平均每天增加1℃左右，最高達到92℃且有繼續升高的趨勢，#2軸承回油溫度達到65℃，較其他軸承回油平均溫度54℃偏高。查看機組運行參數，軸承進油壓力和溫度正常，其他軸承溫度均在標準范圍內，只有#2軸承瓦溫及回油溫度偏高，現場檢查中發現，中壓后軸封管道與#2軸承箱基礎貼緊，保溫層厚度薄，基礎表面溫度檢測，最高達到170℃。

四、#2軸承溫度高的原因分析

1.可排除的影響因素

（1）軸承在安裝過程中，均進行了滲透、超聲等相關檢查，結果符合安裝要求，排除軸瓦本身存在的烏金脫胎、損傷等缺陷的影響因素。（2）軸系找中心及軸承安裝經過多道測量和驗收，均符合安裝要求，可排除此因素影響。（3）其他軸承溫度均正常，只有#2軸承溫度升高，因此排除油溫、油壓、油質等影響。（4）現場檢測排除測溫元件誤差影響。

2.可造成#2軸承溫度高的原因

（1）中壓后軸封漏汽的影響：本型汽輪機采用高中壓合缸結構，轉子長度縮短，2#軸承距離中壓后軸封很近，運行中受中壓后軸封的漏汽量和熱輻射影響較大。（2）軸承載荷分配不均。雖然對輪找中心時中壓對輪中心已經低于低壓對輪中心0.30mm，即預留了設計值的上限高差，但是機組投運后#2軸承溫度仍然偏高，說明#2軸承實際載荷過重，油膜容易破裂而產生軸瓦和軸頸局部干磨擦，使軸承溫度升高。（3）汽缸熱量輻射影響：2#瓦軸承箱距離中壓缸很近，中壓缸后部的保溫施工，受空間和位置限制，保溫質量不好，造成#2軸承箱和軸承被汽缸熱量輻射，使#2軸承溫升高。（4）中壓后汽封供汽管道設計和安裝不合理，其垂直管段與#2軸承箱基礎之間距離很小，管道保溫層與基礎貼緊，保溫層厚度不足，保溫效果差，局部塞入的保溫材料影響空氣流通散熱，機組運行中，#2軸承箱基礎側壁溫度達170℃，致使基礎受熱膨脹，#2軸承箱緩慢上抬，增加了#2軸承的載荷，造成#2軸承溫度持續升高。（5）潤滑油量影響：軸承潤滑油具有潤滑和冷卻的功能，如果軸承進油通道狹窄，就會發生進油量不足或排油不暢的情況，導致軸承溫度升高。

五、處理措施及效果

通過運行數據分析及現場調查，結合機組特點，解決#2軸承溫度升高的措施如下：

1.提高#2軸承箱及基礎的隔熱保溫措施

檢查中壓缸后部、中壓后軸封及中壓軸封供汽管道等原有保溫層，對存在缺損、縫隙大及偏薄的保溫層重新進行規范的保溫，在中壓后軸封供汽管道與中軸承箱基礎之間插入15mm厚復合隔熱板并固定牢靠，汽缸及軸封的保溫層與#2軸承箱之間留有30mm左右間隙，便于空氣流通將熱量及時帶走，建立有效的隔熱保溫措施。

2.提高#2軸承換熱效果

擴大#2軸承進油節流孔直徑2mm，修刮#2軸承瓦塊烏金的進、出油斜邊，減小潤滑油流通阻力，從而增加了#2軸承潤滑油冷卻流量，提高了#2軸承換熱效果。

3.適當調整#2軸承標高，重新對軸承進行載荷分配

針對#2軸承溫度高的問題，綜合考慮轉子揚度、汽封間隙、油擋間隙及檢修工程量等因素，決定重新進行軸承載荷分配，降低2#軸承瓦枕墊鐵0.05mm～0.08mm，由此減輕了#2軸承的載荷。

4.研磨#2軸承墊鐵，確保墊鐵接觸符合軸承檢修工藝要求

#2軸承載荷分配調整墊鐵時，必須保證墊鐵與軸承座洼窩的接觸點達到墊鐵總面積的75%以上，且接觸點分布均勻，對于有來油孔的墊鐵，油孔周圍接觸點必須嚴密，避免潤滑油外泄。復查軸與軸瓦各部間隙和軸承緊力，符合相關規范要求。

經過上述處理，機組投運滿負荷后，#2軸承溫度穩定在76℃左右，#3軸承溫度與修前相比略有增加，但是仍然符合運行標準，同時其他軸承各項參數也都正常。通過軸承修前修后參數的對比，說明了調整軸承載荷是處理軸承溫度的重要手段。

結論

軸承是汽輪機的重要部件，其工作狀態的好壞直接影響機組的安全穩定運行，本文通過#2軸承溫度升高的案例分析，找到了#2軸承瓦溫升高的原因，實施了加強中軸承箱及基礎的保溫隔熱措施、重新調整軸系載荷分配、加強軸承換熱等措施，成功解決了汽輪機#2軸承溫度升高的問題，對同類型機組解決軸承溫度高的問題具有一定的參考價值。

參考文獻

[1]楊艦，屠虹.南京汽輪機廠《產品說明書》[Z].2008.

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