李海波(浙江江銅富冶和鼎銅業(yè)有限公司,浙江富陽(yáng) 311400)

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汽輪機(jī)推力瓦溫度過(guò)高原因分析及處理

李海波
(浙江江銅富冶和鼎銅業(yè)有限公司,浙江富陽(yáng) 311400)

【摘 要】浙江江銅富冶和鼎銅業(yè)有限公司汽輪機(jī)型號(hào):RC5-3.8/0.600,5MW再熱抽汽凝汽式汽輪機(jī),已運(yùn)行兩年,今年頻頻出現(xiàn)故障。其中一次尤為嚴(yán)重,汽輪機(jī)的一塊主推力瓦溫度過(guò)高,已達(dá)到85℃。通過(guò)多次試驗(yàn)分析可知,導(dǎo)致汽輪機(jī)推力瓦溫度較高存在多方面的原因。公司根據(jù)這些原因,對(duì)汽輪機(jī)做了大量的工作和處理,處理后效果較為明顯,有效地實(shí)現(xiàn)控制汽輪機(jī)工作推力瓦溫度,并恢復(fù)了機(jī)組帶滿負(fù)荷運(yùn)行的能力。因此,本文著重對(duì)浙江江銅富冶和鼎銅業(yè)有限公司RC5-3.8/0.600,5MW再熱抽汽凝汽式汽輪機(jī)推力瓦溫度過(guò)高原因及處理進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】汽輪機(jī) 推力瓦 溫度

我公司RC5-3.8/0.600，5MW再熱抽汽凝汽式汽輪機(jī)機(jī)組推力軸承工作瓦塊溫度自今年以來(lái)一直偏高，經(jīng)過(guò)多次檢查，發(fā)現(xiàn)該汽輪機(jī)推力瓦均存在不同程度的磨損，為機(jī)組的運(yùn)行埋下了安全隱患。因此，對(duì)RC5-3.8/0.600，5MW再熱抽汽凝汽式汽輪機(jī)推力瓦溫度過(guò)高的原因分析和處理辦法的探討是十分有必要的。

1 汽輪機(jī)推力瓦溫度過(guò)高分析原因

今年，我公司決定對(duì)RC5-3.8/0.600，5MW再熱抽汽凝汽式汽輪機(jī)機(jī)組推力瓦溫度過(guò)高這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行徹底解決和處理。對(duì)機(jī)組進(jìn)行了一次全面檢查和分析。從檢查情況可以得知導(dǎo)致該汽輪機(jī)機(jī)組上推力瓦塊溫度較高，而其中一塊溫度最高85℃，根據(jù)分析可知其原因主要表現(xiàn)在以下幾方面:

(1)推力瓦塊厚度不一致。經(jīng)檢查，RC5-3.8/0.600，5MW汽輪機(jī)的推力瓦塊厚度不一致。由于瓦塊本身的厚度差較大，導(dǎo)致在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)候，厚的瓦塊所承受的推力大于薄的瓦塊所承受的推力，這就造成較厚的瓦塊的溫度較高。另外，由于上下瓦塊厚度相差太大，這就導(dǎo)致了汽輪機(jī)不能形成良好的油膜，也導(dǎo)致汽輪機(jī)機(jī)組上推力瓦塊上溫度較高的結(jié)果。(2)隔板汽封間隙大。從檢查情況看，RC5-3.8/0.600，5MW汽輪機(jī)的隔板汽封間隙已達(dá)到0.6～0.8mm，這已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了隔板汽封間隙0.25-0.3mm設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。由于隔板汽封間隙過(guò)大，增大了汽輪機(jī)的葉輪前后之間的壓差，最后就增大了該汽輪機(jī)軸向推力，提高了汽輪機(jī)推力瓦溫度。(3)轉(zhuǎn)子的揚(yáng)度較大。通過(guò)檢查RC5-3.8/0.600，5MW汽輪機(jī)，發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)子揚(yáng)度為1.45mm，二瓦處轉(zhuǎn)子前揚(yáng)較大，轉(zhuǎn)子重心出現(xiàn)后移現(xiàn)象，這就使得軸向推力增大。另外，由于轉(zhuǎn)子的揚(yáng)度較大導(dǎo)致推力軸承工作面受力不均，該汽輪機(jī)工作面的上半部瓦塊比下半部瓦塊受力大，這也造成了上半部瓦塊的溫度較高。(4)推力軸承自位性差。汽輪機(jī)的推力瓦問(wèn)題較高還有一個(gè)原因就是汽輪機(jī)推力軸承經(jīng)自位性較差。經(jīng)檢查，改汽輪機(jī)推力軸承的球面存在高點(diǎn)、凹坑以及球面緊力等問(wèn)題。由于RC5-3.8/0.600，5MW汽輪機(jī)所設(shè)計(jì)的球面緊力是按照理想狀態(tài)所設(shè)計(jì)的，但在實(shí)際生產(chǎn)中，該機(jī)組由于制造、安裝等一系列原因，球面和球面座的光潔度達(dá)不到相關(guān)設(shè)計(jì)要求，該機(jī)組在運(yùn)行中軸承在推力的作用下，推力軸承自位性較差，軸承就不能夠靈活地根據(jù)轉(zhuǎn)子揚(yáng)度的變化進(jìn)行變化，這使得推力瓦塊的上部與下部瓦塊交替受力，由于受力過(guò)于集中，溫度就出現(xiàn)升高趨勢(shì)。(5)推力盤粗糙。發(fā)現(xiàn)RC5-3.8/0.600，5MW汽輪機(jī)推力盤的表面較為粗糙，由于推力盤的表面粗糙，這直接增大了軸承摩擦損耗。那么，當(dāng)汽輪機(jī)負(fù)荷增加時(shí)，軸向推力就會(huì)隨之增大，同時(shí)使得汽輪機(jī)的推力瓦塊承受的壓力在一定程度上增大，導(dǎo)致推力瓦溫度升高。

2 汽輪機(jī)推力瓦溫度過(guò)高處理措施

根據(jù)以上導(dǎo)致汽輪機(jī)溫度過(guò)高的原因分析，為了有效保控制汽輪機(jī)工作推力瓦溫度，恢復(fù)機(jī)組帶滿負(fù)荷運(yùn)行的能力，采取了如下處理措施:

(1)瓦塊的研制。針對(duì)當(dāng)前汽輪機(jī)推力瓦厚度不一所導(dǎo)致的溫度偏高這個(gè)問(wèn)題，加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)推力瓦塊厚度進(jìn)行處理。使用外徑千分尺對(duì)汽輪機(jī)中的各瓦塊的厚度進(jìn)行檢測(cè)，確保各瓦塊之間的厚度差不超過(guò)0.02mm這個(gè)范圍，然后在組合狀態(tài)下對(duì)各瓦塊進(jìn)行刮研。在推力瓦塊上涂上紅丹粉，盤動(dòng)轉(zhuǎn)子測(cè)出推力間隙以后，拆卸上軸瓦，根據(jù)接瓦塊觸痕跡進(jìn)行研修，反復(fù)地進(jìn)行該工作，直到汽輪機(jī)中的所有瓦塊與推理盤全部接觸，印痕分布均勻達(dá)到所需推力間隙為止，最后打上編號(hào)即可。(2)更換隔板汽封。由于隔板汽封間隙較大所導(dǎo)致RC5-3.8/0.600，5MW汽輪機(jī)溫度較高，因此，建議更換C5-3.8/0.600，5MW汽輪機(jī)的間隙較大的隔板汽封，同時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格控制該汽輪機(jī)的汽封間隙，有效地減小級(jí)間漏汽，從而減小汽輪機(jī)葉輪前后的壓差。(3)改進(jìn)推力軸承球面。由于汽輪機(jī)推力軸承的球面所存在一系列問(wèn)題，建議向聯(lián)合推力軸承球面使用500目研磨砂加上紅丹粉和透平油混合成專用研磨料，從而保持推力軸承的球面較好的精度。其次，在一定程度上增大軸承殼體和球面座的裝配間隙，有效改善軸承殼體的自位性能，確保每塊推力瓦能夠均勻地受力。對(duì)于球面預(yù)緊力差這個(gè)缺陷，對(duì)C5-3.8/0.600，5MW汽輪機(jī)進(jìn)行重新配制結(jié)合面4個(gè)定位銷子，使得緊力達(dá)到相關(guān)要求。(4)適當(dāng)調(diào)整轉(zhuǎn)子的揚(yáng)度。針對(duì)轉(zhuǎn)子的揚(yáng)度較大導(dǎo)致汽輪機(jī)的推力瓦溫度較高這個(gè)原因，建議對(duì)轉(zhuǎn)子的揚(yáng)度進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。比如將一瓦軸徑處前揚(yáng)0.71mm，將二瓦軸徑處前揚(yáng)0.75mm，這樣有能夠符合相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。(5)由于推力盤粗糙，導(dǎo)致推力瓦溫度升高。建議對(duì)C5-3.8/0.600，5MW汽輪機(jī)的推力瓦塊和推力盤進(jìn)行精心地研磨。在組裝汽輪機(jī)的推力瓦塊以后，將新的推力瓦塊與轉(zhuǎn)子推力盤進(jìn)行一次適當(dāng)?shù)亟M合調(diào)整，從而確保汽輪機(jī)中的每一個(gè)瓦塊的接觸點(diǎn)得到均勻地分布，并且其接觸面積都控制在90%以上，以減小所產(chǎn)生的溫度。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，汽輪機(jī)推力瓦溫度過(guò)高往往是多種因素造成的，也就是說(shuō)，多種因素綜合作用才使得不汽輪機(jī)推力瓦出現(xiàn)溫度過(guò)高現(xiàn)象。因此，需要對(duì)科學(xué)、全面地對(duì)所存在的因素進(jìn)行分析和了解，根據(jù)這些原因，制定出處理方案，才能實(shí)現(xiàn)讓汽輪機(jī)正常運(yùn)行的目的。

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