300mw汽轮机5号轴瓦轴瓦温度异常分析

300mw汽轮机5号轴瓦轴瓦温度异常分析

广东某主力发电厂5号机是上海机械厂生产的300mww机，自成立以来正常运营。2002年9月15日,5号机停机开始小修。于9月30日下午,5号机小修项目基本完成,汽轮机投入盘车。16时30分发现盘车状态下5号轴瓦温度为46℃,此时主润滑油油温为26.7℃,其余各轴瓦温度在30℃以下。19时08分停止5号机盘车运行,5号轴瓦温度由46℃缓慢降至35℃。该汽轮发电机组共有7个轴瓦,5号轴瓦是发电机靠近汽轮机侧的支持轴承。1初步分析和研究在机组盘车过程中出现单个轴瓦瓦温异常偏高的情形较为少见,而从小修前的运行情况看,5号轴瓦瓦温正常。1.1检查轴瓦瓦温从小修的检修项目看,在小修中例行检查了发电机两端轴瓦。曾发现5号轴瓦下瓦钨金表面有一处细小气孔缺陷,并进行了挖补,另外还检查了发电机两端密封瓦,对密封瓦处的大轴轴颈进行喷涂。以上检修项目,尚不能判断是否会对5号轴瓦瓦温造成影响。分析认为,轴瓦瓦温高的原因可能是:a)5号轴瓦供油不足,供油管路有异物堵塞。b)5号轴瓦的瓦枕与瓦座之间呈球面接触。如果组装不良,瓦体不正,或瓦枕与瓦座接触不好,都会对瓦温带来不利影响。因此,相应的检查方案如下:a)检查5号轴瓦的供油管路,寻找异物;b)对5号轴瓦解体,翻瓦检查;c)在检查过程中投入盘车试运行,观察5号轴瓦瓦温情况。1.25号轴瓦解体检查2002年10月1日—2日,对5号机组5号轴瓦进油管和回油管进行了全面检查,未发现有异物。10月2日23时25分,5号机组再次起动盘车运行,并观察5号轴瓦情况。至10月3日10时06分,5号轴瓦温度始终在42.5～50℃之间。从以上情况看,5号轴瓦瓦温异常情况未得到改善。于是,10月3日决定停止5号机盘车,对5号轴瓦进行解体检查。检查中采取如下安全措施:a)各油管口拆开后必须用干净白布封堵,轴承揭盖后,轴承箱应用干净白布盖好,防止脏物、异物跌落轴承箱;b)起吊工作应由专人指挥;c)现场严禁吸烟和明火;d)支撑发电机转子要用行车支吊;e)在翻瓦时起吊转子应在转子上装上百分表,以监视转子吊起高度,并控制在0.5～0.6mm,长时间吊起转子的时候应恢复转子初始高度。检查测量过程如下:a)解体发电机5号轴瓦小端盖,揭开上半轴瓦、上瓦钨金面检查,情况正常;测量了轴瓦顶隙、下瓦侧隙,用塞尺测量检查下瓦与轴承座的接触面之间的间隙,基本正常;测量电机转子扬度、下瓦水平中分面扬度。b)拆4号轴瓦轴承盖,拆低压转子与发电机转子联轴器螺栓、低压转子与发电机转子联轴器复查中心。c)拆开联轴器后测量5号轴瓦轴颈扬度。d)用行车将转子吊起0.50mm,翻出下瓦,将转子放低到原位。1.3轴瓦回装,调整轴瓦侧隙使之均匀将5号轴瓦下瓦翻出,发现下瓦底部与轴颈接触范围内的钨金表面有大面积的磨痕,颜色黑亮,集中在下部负荷重的区域,但无裂纹、脱层等其它异常。针对这一情况,由机修人员对下瓦进行了修刮。修刮完毕后,将轴瓦回装,并严格注意了保持轴承的瓦枕与瓦座之间的球面接触良好,调整轴瓦的侧隙使之均匀,调整轴瓦中分面的扬度与大轴一致等质量细节要求。于10月4日凌晨2时48分起动油泵连续盘车,至11时00分5号轴瓦温度在38.7～40℃范围内小幅波动,比原来的温度水平下降了6～10℃,但是与其它轴瓦的温度水平相比仍然略为偏高。鉴于盘车时下瓦瓦温已有好转,经研究决定进行机组试冲转,并注意监测5号轴瓦瓦温情况。10月4日20时55分5号机冲转,转速至49r/min时5号轴瓦金属温度由42℃快速上升至70℃,打闸停机。2分析与恢复计划2.1轴瓦符合检测条件从以上的检查情况看,油管路是正常的;排除了轴瓦组装不正确的因素后,5号轴瓦温度仍然偏高。可见,这都不是引起瓦温偏高的真正原因。据检修人员反映,刮瓦中感觉很费力,钨金比平时难刮,且较为脆硬,刮下的钨金呈粉状(正常应为条状)。由此判断,轴瓦钨金的硬度比正常时明显异常提高。那么使钨金变硬的原因是什么?回顾整个检修过程,认为在小修中对5号轴瓦下瓦钨金表面缺陷进行挖补时,可能对加热温度没有控制好,因超温使钨金硬度发生了变化。轴瓦钨金硬度的变化,意味着钨金的物理特性发生了明显变化,如塑性、导热系数的改变,同时钨金表面也会产生一些变形,使钨金和大轴表面的摩擦增大。因此造成了在盘车状态下5号轴瓦瓦温偏高。2.2修复方案根据以上分析,制定了修复方案,决定对5号轴瓦进行更新。其技术难点主要集中在以下几点:2.2.1轴瓦抬高到一定高度将低压转子与发电机转子联轴器复查中心,调整到与解体的中心一致。同时,将4号轴瓦抬高到一定的高度,以减轻5号轴瓦载荷,有利于5号轴瓦温度的降低。但是,4号轴瓦是在整个汽轮发电机组的轴承中载荷最重的一个。如果将4号瓦轴承套下垫片加高,将会引起运行中4号轴瓦瓦温偏高。因此,考虑将4号轴瓦抬高0.05mm。2.2.2轴瓦集中研磨法a)清理干净新瓦,测量复核新瓦的内、外径;解体新瓦,对研下瓦球面与下瓦套,至75%接触且分布均匀,油口周围接触密封达100%。b)修刮油囊,均分60°,过渡平滑。c)用金相砂纸加油打磨转子轴颈,再用麻绳拉磨轴颈使其光滑。d)把下瓦套装上复位,将下瓦就位。盘动转子,在轴颈上检查轴瓦钨金的接触情况,并修刮至合格。e)将下瓦装上复位,加入汽缸油,复查测量中心。有必要时调整下瓦套的垫片,并重新检查球面接触情况,至中心调整合格。3轴瓦温正常运行经过两昼夜的抢修,完成了5号轴瓦更换工作。10月7日20时30分5号机投入盘车连续运行,至10月8日5号轴瓦温度维持在28～29.4℃(油温26～27℃),5号轴瓦瓦温明显好转,处于正常水平。10月9日9时18分挂闸冲转,经暖机于12时54分定速3000r/min。轴承温度正常,4号轴瓦瓦温86℃、5号轴瓦瓦温76℃(油温39