汽輪機啟動推力瓦溫度突升與前箱雜音分析與處理

王傳軍

汽輪機啟動推力瓦溫度突升與前箱雜音分析與處理

王傳軍

（天津藍巢電力檢修有限公司，天津 300380）

針對某機組出現的異常跳機，推力瓦溫度突升與前箱雜音等復雜問題，通過現場聽檢與分析主控參數等方法，全面綜合分析了故障的原因，解決了問題，并總結了相應的預防措施。為快速判斷機組問題積累了寶貴經驗，為類似問題的解決提供了寶貴借鑒。

汽輪發電機；推力瓦；溫度突升；前箱異音

某機組50 MW雙抽凝汽式汽輪機為高壓、單缸、單軸、雙抽汽、沖動冷凝式汽輪機，與鍋爐、發電機及其附屬設備組成一個成套供熱發電設備，用于聯片供熱或煉油、化工、輕紡、造紙等行業的大中型企業中自備熱電站，以提供電力和提高供熱系統的經濟性。

針對該機組運行過程中出現的推力瓦溫度突升和前箱雜音問題，通過現場聽檢與分析主控參數等方法，診斷、清除了故障，總結了預防措施，為快速判斷機組問題積累了寶貴經驗。

1 機組概況

該機組從鍋爐來的高溫高壓新蒸汽經由新蒸汽管道和電動隔離閥至主汽門。

新蒸汽通過主汽門后，經四根導汽管流向四個調節汽閥。蒸汽在調節汽閥的控制下流進汽輪機內各噴嘴膨脹作功[1-2]。其中部分蒸汽中途被抽出機外用做工業抽汽和回熱抽汽用，其余部分繼續膨脹作功，做工后排入冷凝器。機組有3道工業抽汽口和回熱抽汽口，第1道抽汽為工業抽汽，第2道抽汽送入二號高壓加熱器，第3道抽汽為工業抽汽，其中一部分送入一號高壓加熱器，另一部分送入高壓除氧器。各回熱抽汽和工業抽汽的出口均有抽汽閥。抽汽閥均由抽汽閥控制氣管路系統控制。本機軸承有2個徑向橢圓軸承。推力軸承與汽輪機前軸承組成了徑向推力聯合軸承，它安裝在前軸承座內。汽輪機后軸承為兩層圓柱面結構的橢圓軸承，前軸承為具有球面結構的橢圓軸承。汽輪機后軸承支承在后汽缸中。推力軸承采米切爾式，每個主推力瓦塊和徑向軸承的軸瓦均有測溫元件。

2 機組啟動數據

機組定速3 000 r/min，一瓦軸振向66 μm，向54 μm，油溫74.6 ℃；二瓦軸振向28 μm，向11 μm，溫度50.9 ℃；三瓦向43 μm，向34 μm，溫度59.2 ℃；四瓦向27 μm，向32 μm，溫度55.4 ℃。啟動過程振動數據如表1所示，檢修前數據如表2所示。

3 故障情況

機組以3 000 r/min定速不到半小時突然跳機，主汽門動作關閉。00：46推力瓦回油溫度由42 ℃升至150 ℃，跳機降至42 ℃。前箱里面有異音，到3 000 r/min時1瓦振動慢慢爬升，04-30下午轉速從200 r/min到800 r/min，隨著轉速的增加前箱里面敲擊聲越來越快，類似拖拉機敲缸的聲音。

表1 啟動過程振動數據

時間轉速/（r/min）上下溫差/℃漲差/mm軸向位移/mm軸振座振/μm 1瓦2瓦3瓦4瓦1瓦2瓦3瓦4瓦 00：153 000 x向66 μm；y向54 μm；溫度74.6 ℃x向28 μm；y向11 μm；溫度50.9 ℃x向43 μm；y向34 μm；溫度59.2 ℃x向33 μm；y向32 μm；溫度55.4 ℃ 23：592 700227/2762.2/2.1－0.37/－0.44x向59 μm；y向54 μmx向28 μm；y向11 μmx向34 μm；y向32 μmx向27 μm；y向24 μm 23：022 400127/1741.04－0.37/－0.42x向45 μm；y向55.9 μmx向21.5 μm；y向13.4 μmx向31.5 μm；y向35.3 μmx向27.8 μm；y向26.6 μm3.55.13.22.7 22：301 20098.4/117.81.3/1.2－0.40/－0.46x向35 μm；y向49 μmx向14 μm；y向17 μmx向29 μm；y向26 μmx向23 μm；y向21 μm33.73.62.4 22：02900 1.2/1.2－0.37/－0.43x向30.5 μm；y向42.7 μmx向20.4 μm；y向20 μmx向29.2 μm；y向28.1 μmx向16.7 μm；y向18.3 μm

表2 檢修前數據

負荷漲差/μm真空/kp排氣溫度/℃推力瓦溫度/℃軸振（x向、y向、溫度）座振/μm 41 MW－1.2－77.144.858.2x向104 μm；y向61.3 μm；溫度78.7 ℃x向61.5 μm；y向27.2 μm；溫度74.3 ℃x向65.2 μm；y向59.1 μm；溫度63.5 ℃x向32.2 μm；y向33.6 μm；溫度58.7 ℃8.50.76.53.8

4 故障原因分析

4.1 推力瓦溫度突然升高

推力瓦溫度突然由42 ℃升到150 ℃。當時現場有熱工人員在查線，不小心碰到熱工測頭所致。如果是推力瓦溫度到達150 ℃，會造成里面鎢金融化，不可能瞬間溫度降到42 ℃。如果推力瓦溫度高造成鎢金融化，推力間隙變大，軸向定位置變大超過跳機值，而此值不變就證明推力瓦鎢金沒有問題[3-4]。

4.2 前箱里面有敲擊聲

碰磨原因分析：①前箱里面與軸頸碰磨的主要有熱工測溫線、保安油油管道、退推力瓦內油檔、1瓦、主油泵軸瓦、主油泵聯軸器連接不好、主油泵聯軸器松動、聯軸器與齒間隙大前后竄動（檢修時練好聯軸器前后竄動量達到10 mm左右）、油管松動、瓦頂部銷松動、軸頸有碰磨。②如果是軸瓦碰磨，瓦溫應該變高，現場瓦溫沒有變化。軸頸有磨痕（如果是軸頸碰磨，振動幅值是逐漸增大，相位角變化不大或360°的變化，從振動圖像上看相位角沒有變化，聲音也不像軸頸碰磨的聲音）[5]。③如果是熱工測溫線碰磨，應該是連續的碰磨聲音，不應該出現斷續的敲擊聲。④如果是對輪松動，應該出現振動不穩定，振動波形變化較大，相位角變化。⑤如果是主油泵軸瓦摩擦，應該出現前箱前部振動隨著轉速的增加，振動有明顯增加，聲音也不可能是斷續的敲擊聲。⑥如果是1瓦瓦蓋緊力不夠引起敲擊，振動不可能是倍頻，應該為半頻，軸頸中心也會上移，振動會明顯增大。現場振動增加不大，所以軸瓦碰磨可以排除。⑦如果是瓦頂部銷松動，引起振動。頂部銷與前箱蓋是直接接觸的，振動在前箱上部可以感覺到。實際上在前箱上部沒有感到銷子碰裝前箱蓋的振感。⑧唯一不能排除的是，轉動時，聯軸器前后竄動與噴油管道碰磨，時而接觸時而碰磨，隨著轉速的增加節奏越來越快。

5 檢查結果

機組溫度降下來后，揭前箱重點檢查聯軸器部位。發現主油泵聯軸器松動前后竄動碰到噴油管，有碰撞的痕跡，引起振動。前箱里面噴油腔室油管接頭與主油泵聯軸器距離較近，如圖1和圖2所示。圖2中管道為噴油銅管，噴油腔室與聯軸器距離太近，檢修時注意管道不要伸出接頭平面。

6 預防措施

針對上述問題，總結了針對性的預防措施如下：熱工測點在轉機前要校對好，開機后不要在對測點進行檢測，以免發生勿碰，引起跳機。前箱里面的保安油系統管道，裝完后要逐個檢查看看有沒有與轉子接觸的，轉子與管道的膨脹量是否夠，是否阻礙轉子的膨脹。聯軸器螺栓緊力、墊片是否鎖好。瓦蓋螺栓緊力一定要夠，不要發生松動。

圖1 事故照片1（管道與主油泵聯軸器轉動時發生碰磨時的痕跡）

圖2 事故照片2（噴油銅管、噴油腔室與聯軸器）

7 結論

汽機檢修完，無論是機務還是電器熱工都要一次成優，運行中不要去整理線接頭或緊固部件；針對機組運行中出現的問題，必須進行全面分析才能給出正確的判斷，不能僅從一個方面就下結論。

［1］施維新.汽輪發電機組振動及事故［M］.北京：中國電力出版社，1999.

［2］郭延秋.大型火電機組檢修實用技術叢書：汽輪機分冊［M］.北京：中國電力出版社，2003.

［3］余占江，張雷，楊建橋，等.汽輪發電機軸承振動超標原因分析及解決措施［J］.電力安全技術，2018，20（9）：24-28.

［4］周永，彭立.某600 MW汽輪機機組斷油燒瓦事故分析［J］.科技與創新，2018（3）：93.

［5］王高峰.汽輪發電機振動異常診斷及處理［J］.能源技術與管理，2017，42（5）：127-129.

TM62

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.17.022

2095－6835（2019）17－0052－02

王傳軍（1971—），山東陽谷人，高級技師，主要從事汽機安裝與維護工作。

〔編輯：嚴麗琴〕