敬洪凱

摘 要：詳細(xì)介紹了東方F4型燃?xì)廨啓C(jī)推力軸承封油裝置的結(jié)構(gòu)和原理，對(duì)電廠運(yùn)行過程中出現(xiàn)的推力軸承位置噴油霧現(xiàn)象及原因進(jìn)行了分析，并提出改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C(jī)；推力軸承；油霧；自密封結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：TK479 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.03.102

對(duì)軸承內(nèi)部潤(rùn)滑油進(jìn)行良好的密封是軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。與蒸汽輪機(jī)不同的是，燃?xì)廨啓C(jī)在啟動(dòng)和運(yùn)行過程中沒有引入輔助蒸汽來維持系統(tǒng)的密封性，其密封完全依靠自身結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，由于國(guó)內(nèi)的燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)電廠普遍在日啟停模式下運(yùn)行，因此，燃機(jī)各部件、系統(tǒng)運(yùn)行工況復(fù)雜，熱沖擊大。這些因素都對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)推力軸承的自密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更為苛刻的要求。

東方汽輪機(jī)有限公司引進(jìn)了日本三菱重工F4型燃?xì)廨啓C(jī)，其推力軸承具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)。然而，其在某電廠燃機(jī)運(yùn)行期間卻出現(xiàn)了推力軸承箱蓋上呼吸孔往外噴油霧的現(xiàn)象。

1 推力軸承結(jié)構(gòu)說明

東方汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的F4型燃?xì)廨啓C(jī)的推力軸承結(jié)構(gòu)件主要分為3部分，如圖1所示。

其中，推力軸承密封體是對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行密封的主要結(jié)構(gòu)件，在推力軸承排油煙管的抽吸作用下，其內(nèi)部的氣流方向如圖2所示。推力軸承排油煙管道接配至排油煙風(fēng)機(jī)主管道，正常情況下，推力軸承內(nèi)部產(chǎn)生的油煙/油霧會(huì)在排油煙風(fēng)機(jī)的抽吸作用下經(jīng)過排油煙管道排出，油霧不會(huì)泄漏到系統(tǒng)外部。

在圖2中，左側(cè)兩個(gè)紅色箭頭表明空氣從外部流入推力軸承內(nèi)部，有效避免了推力軸承內(nèi)部的油霧泄漏到外部。而右側(cè)的紅色箭頭表示來自推力軸承瓦塊一側(cè)的油和油霧被吸入了密封體內(nèi)部溝槽中，其中，油霧經(jīng)過排油煙管道被抽走，剩下的油則通過底部的疏油孔最終途經(jīng)推力軸承箱蓋被輸送到了回油管道中。具體線路圖如圖3所示。

2 某電廠推力軸承噴油霧現(xiàn)象描述

某電廠在機(jī)組實(shí)際運(yùn)行過程中，巡檢人員檢查發(fā)現(xiàn)推力軸承附近設(shè)備表面存在大面積油跡，擦拭干凈運(yùn)行一天后又會(huì)出現(xiàn)大面積油跡。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)排查，最終確認(rèn)油跡產(chǎn)生的原因?yàn)椋和屏S承的左側(cè)是燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子和蒸汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子接配的靠背輪，機(jī)組啟動(dòng)后，靠背輪螺栓隨轉(zhuǎn)子一起高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生鼓風(fēng)效應(yīng)?？勘齿喯渖w上設(shè)計(jì)有呼吸孔，如圖4所示?？諝鈴挠覀?cè)帶濾網(wǎng)的吸氣口被吸入靠背輪箱蓋內(nèi)部，然后從左側(cè)的出氣口噴出。推力軸承附件設(shè)備表面的油跡是由于出氣口噴出的空氣攜帶有油霧，油霧冷卻后在設(shè)備表面形成了油跡。

3 噴油霧原因分析

為了徹底調(diào)查噴油霧的原因，工作人員現(xiàn)場(chǎng)打開了靠背輪箱蓋、推力軸承密封體和推力軸承箱蓋進(jìn)行檢查。移除這幾個(gè)部件后，首先用壓鉛絲的方法檢查3處氣封齒上下左右4個(gè)方向的裝配間隙，確認(rèn)3處氣封齒所有的裝配間隙均滿足設(shè)計(jì)要求。但在現(xiàn)場(chǎng)檢查氣封齒裝配間隙的過程中，工作人員發(fā)現(xiàn)在圖2所示密封體的3處氣封中，最左側(cè)氣封裝配槽底部積存有大量潤(rùn)滑油，正是此處的集油被靠背輪螺栓鼓風(fēng)帶走，最后從靠背輪箱蓋的出氣口噴出。該處的集油只能是來自推力軸承瓦塊側(cè)的潤(rùn)滑油，越過右側(cè)兩個(gè)氣封，匯集于此。由于右側(cè)兩個(gè)氣封底部均設(shè)計(jì)有輸油孔，因此只能是其疏放油不暢，潤(rùn)滑油才能越過其氣封，匯集到集油點(diǎn)。潤(rùn)滑油從推力瓦塊側(cè)匯集到集油點(diǎn)的路線如圖5所示。

4 改進(jìn)措施

弄清楚改型燃?xì)廨啓C(jī)推力軸承自密封的結(jié)構(gòu)和原理，并找到了該電廠推力軸承噴油霧的原因之后，現(xiàn)場(chǎng)提出以下改進(jìn)措施：①通過抽油煙風(fēng)機(jī)調(diào)整潤(rùn)滑油箱負(fù)壓，保證其處于-3～-2.7 kPa之間，并盡量靠近低值。足夠的潤(rùn)滑油箱負(fù)壓有利保證潤(rùn)滑油回油通暢，確保潤(rùn)滑油按照?qǐng)D3密封體回油路線圖疏放到潤(rùn)滑油回油管道，降低其按照?qǐng)D5所示路線匯集的概率。②啟停潤(rùn)滑油系統(tǒng)的時(shí)候，要先開啟排油煙風(fēng)機(jī)，建立潤(rùn)滑油箱負(fù)壓，確?；赜屯〞?，之后再開啟潤(rùn)滑油泵給各個(gè)軸承供油。這樣可進(jìn)一步降低潤(rùn)滑油沿著圖5所示路線匯集的概率。③在潤(rùn)滑油系統(tǒng)停運(yùn)的情況下，打開推力軸承密封體底部的疏放油通道堵頭，通過內(nèi)窺鏡檢查如圖3所示的疏放油回油線路是否通暢，進(jìn)一步確?；赜屯〞?。④改型燃機(jī)推力軸承靠近壓氣機(jī)側(cè)的支持軸承，而壓氣機(jī)側(cè)支持軸承的端面密封采用了來自壓氣機(jī)第6級(jí)抽氣的密封空氣。推力軸承斷面的密封構(gòu)建本來也采取密封空氣的設(shè)計(jì)，但密封空氣管路卻沒有配管。因此，現(xiàn)場(chǎng)重新進(jìn)行了配管，接通了同樣來自壓氣機(jī)第6級(jí)抽氣的推力軸承密封空氣管路，正好將密封空氣通入集油點(diǎn)處的氣封中。密封空氣的再次引入使集油點(diǎn)的壓力能夠維持正壓，封堵住來自推力瓦塊方向的潤(rùn)滑油。

5 結(jié)束語

改型燃?xì)廨啓C(jī)推力軸承端面密封體的自密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分考慮了對(duì)來自推力瓦塊側(cè)的潤(rùn)滑油和油霧的密封。然而，在平時(shí)機(jī)組的運(yùn)行、啟停過程中，應(yīng)特別注意潤(rùn)滑油箱負(fù)壓和排油煙管道負(fù)壓的調(diào)整，確保潤(rùn)滑油和油煙的回路通暢。

該推力軸承端面密封體在裝配的時(shí)候，應(yīng)重點(diǎn)確認(rèn)各個(gè)氣封的間隙值是否滿足設(shè)計(jì)要求。除此之外，更應(yīng)確保內(nèi)部部件的清潔度，避免異物堵塞其內(nèi)部的疏放油通道，造成疏放油回油不暢。

給推力軸承端面密封體重新引入密封空氣后，能夠有效封堵住來自推力瓦塊側(cè)的潤(rùn)滑油和油霧。經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后，幾乎再未見到從靠背輪箱蓋出氣口排出的油霧，推力軸承附件設(shè)備表面的油跡消失。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕