135MW汽轮机推力轴承温度高原因分析及处理

135MW汽轮机推力轴承温度高原因分析及处理

蒋如刚

（华能新疆阜康热电有限责任公司新疆阜康市831500）

摘要：通过华能阜康热电厂2号汽轮机运行中推力轴承温度高的分析处理过程，对汽轮机相关参数的检查以及推力轴承的解体检查，查出推力轴承温度高的根本原因并对此进行了有效处理，解决了推力轴承温度高的问题。

关键词：汽轮机；推力瓦块；温度高；分析

1概述

华能阜康热电厂两台135MW燃煤发电机组，汽轮机为上海汽轮机生产的C135-13.24/0.35/535/535型超高压、中间再热、双排汽单轴布置的抽汽、凝汽反动式汽轮机。汽轮机推力轴承采用单独结构的具有自动就位球面座的密切尔式推力轴承，装设在高中压转子的后端，其工作面和非工作面均由l2块青铜浇铸的乌金瓦块组成，汽轮机轴向正或反推力分别作用在工作瓦块或非工作瓦块上，轴向推力瓦中的轴向串动应不大于0.4mm，润滑油从两边进油孔进入推力盘与推力瓦块中间进行润滑，在回油出口处装有两只调节回油螺钉，可分别调整回油量以调节回油温度。

2016年华能阜康热电厂2号汽轮发电机组供暖季运行过程中，发现2号汽轮机正向推力瓦1-5号瓦块温度偏高。当2号机组负荷接近125MW时，正向推力4号瓦块温度最高达到96.3℃，已接近报警值。

按汽轮机运行要求，须控制推力瓦块温度在90℃以下，达到90℃应检查并减负荷，达到97℃报警，达到107℃故障停机。因此，只能通过限制2号机组的负荷，以维持推力瓦块温度，并分析查找2号汽轮机正向推力瓦块温度高的原因。

2推力轴承温度升高的原因分析

推力轴承主要是用来确定转子在汽缸的轴向位置，并保持定子和转子存在一定的有效间隙，还能够承载消化转子的轴向推力。有关导致推力瓦的温度升高的原因很多，对推力瓦温度升高问题的解决的不恰当性会导致无法预料的其他连锁反应，对安全生产和效率生产起着负面的作用。

检查发现2号机正向推力瓦温度随着机组负荷的升高而升高，且温度高的瓦块都集中在下半部分，较上半部分高20℃左右。影响上下推力瓦温度偏差的主要因素有：

1）轴承和轴颈的上下振幅度不一致，导致某一部分区域的瓦块温度偏高。当轴颈前振幅值大于轴承前振幅值较多时，由于上半瓦块承受的推力大于下半，造成推力工作面上部瓦块的温度高于下半瓦块的温度。反之，则情况相反。

2）由于润滑油系统的缺陷或油中进入杂质，引起缺油、断油或油质不良。

3）推力轴瓦检修质量不佳，如推力瓦块的轴承合金浇铸质量不好，瓦块与推力盘研合不好，以及轴瓦挡油环间隙过大，造成漏油过多，使轴瓦缺油。

4）由于运行检修各方面原因，转子轴向推力过大，油膜被挤压得太薄，以致在瓦块出油侧(油膜最薄处)出现半干摩擦现象，使轴承合金磨损，温度升高。

5）定位销钉配合紧力不够。定位销钉起的作用就在于稳定性；如果定位销钉的紧力不够，会导致组装时，全体部件错位，错位会造成推力的大小变化的差异，使得上面和下面的瓦块运动的不一致，进而使得部分瓦块温度偏高。

6）由于安装时不到位，可能导致运行中球面的自位性能较差，让上下的推力瓦面产生温度差异。

3汽轮机运行中的检查及调整

经过热工专业技术人员进行温度测量回路检查，确认温度显示与电阻值查表值、就地测量值基本一致，可以确定推力瓦块温度为真实值。因此，必须采取有效措施处理推力瓦块温度高的问题。2号机组在不同负荷下1～5号推力瓦块的温度如表1所示：

表12号机不同负荷下1～5号推力瓦块温度

3.1推力轴承润滑油相关参数检查

检查2号机组润滑油的温度表、压力表，现场监视表计与集控室DCS显示一致；润滑油温度38～42℃、压力0.13MPa，均在正常范围内。机组轴向位移、高中压差胀、凝汽器真空、高中压汽缸各级回热抽汽压力等参数也在正常范围内。推力轴承润滑油进油量与机组检修前对比，以及与1号机对比没有明显差异。调低润滑油温度至38℃后，推力瓦块温度没有明显变化，依然偏高。

3.2机组进汽方式及抽汽量调整

改变机组的进汽方式及调整高中压汽缸各级抽汽的抽汽量，可以改变汽轮机的轴向推力。电厂技术人员分别将4个高压调速汽门全开，高压调速汽门2个全开、第3个开60％、第4个全关，并通过节流减少高压缸抽汽量及调整为从2号机中压缸三段抽汽向厂用低压母管供汽的方法改变轴向推力，降低正向推力轴承温度，但效果不明显。

4推力轴承温度高的处理措施

4.1推力轴承解体检查

由于2号机推力轴承温度偏高的推力瓦块都集中在正向推力瓦下半部分，且发现正向推力瓦块与负向推力瓦块温度最高点和最低点呈现对角分布的现象，初步怀疑推力瓦块和推力盘平行度超标。

2017年8月5日2号机组调停，对2号机推力轴承进行解体检查，拆出推力瓦块后，用百分表测量正向、负向推力瓦块厚度。经测量，4瓦瓦块厚度偏差超过0.02mm，磨损较为明显，无明显划痕，对轴瓦表面乌金进行着色检查没有发现脱胎和有裂纹现象。转子轴颈表面也完好、无划痕，测量轴颈椭圆度、锥度都在标准范围内。检查推力瓦块表面、推力轴承箱内壁光滑完整，未发现有异物，推力瓦块安装环上定位瓦块的定位销未发生松动脱落现象。进一步检查推力轴承的各个部位，发现正向推力瓦块下半部分瓦块安装环上推力轴承挡油环的端面，与轴承座球面定位销对应位置，有明显受压变形的痕迹。

4.2推力轴承处理

检查发现推力瓦块安装环上的挡油环与轴承座球面定位销之间的间隙偏小，在汽轮机运行中，推力轴承受热膨胀以及产生轴向位移时，容易造成推力瓦块安装环上的挡油环与轴承座球面定位销间隙过小或卡涩，致使推力瓦安装环无法自动调整位置。采取以下处理措施：

1）修磨挡油环，增大推力瓦安装环上挡油环与轴承座球面定位销之间的间隙，确保推力瓦安装环在轴承座球面上能自由调整位置。

2）对偏高的1-5号瓦块表面进行修刮，对每块瓦块下半部分装上安装环后涂上红丹粉研磨，确保推力瓦块整体接触面积达到75％以上，接触连续均匀，并且保证所有瓦块的厚度差小于0.02mm；

3）适当加深瓦块的进油楔，修刮瓦块的进、出油斜边，减小流通阻力，从而增加了润滑油冷却流量，提高瓦块的润滑冷却效果。

4）在推力瓦体回装时，注意瓦体于转子推力盘的平行度，保证平行误差小于0.02mm。

处理完成后，重新回装推力轴承，8月25日2号机组启动，带负荷130MW后推力轴承瓦块最高温度稳定在85℃以下。之后2号机组经多次启停，带满负荷135MW运行，推力轴承正向、负向推力瓦块温度都未再超过90℃，解决了正向推力瓦块温度高的问题。

5结束语

由于华能阜康热电厂2号机运行中推力轴承温度高，造成机组长期限负荷运行，本文阐述了影响推力轴承温度的主要因素，然后通过对推力轴承温度高进行了分析，找到了原因，通过对推力轴承解体检修，成功的处理了2号机组推力轴承温度高的问题。

参考文献

[1]闫春泉，张伟.浅析推力瓦温度高的原因及处理[J].中国新技术新产品，2011(9).

[2]张磊，柴彤.大型火电发电机组故障分析.北京：中国电力出版社.