何理智

【摘 要】針對大唐寶雞熱電廠1、2號機組汽輪機軸承金屬瓦溫低于回油溫度的問題，對1、2號機組汽輪機軸承金屬瓦溫的測量回路，測量方式及測溫元件、補償導(dǎo)線、安裝方式等問題進行了全方位的分析，包括測溫原件使用的合理性，安裝方式及施工工藝進行研究，提出了一種解決大唐寶雞熱電廠1、2號機組汽輪機軸承金屬瓦溫低于回油溫度的問題的技術(shù)方法，并進行相應(yīng)的處理，徹底解決了困擾大唐寶雞熱電廠一年多的技術(shù)問題，為同類型問題的處理提供了參考。

【關(guān)鍵詞】汽輪機 軸瓦溫度 測溫元件 補償導(dǎo)線

1 前言

大唐寶雞熱電廠1、2號機組汽輪機是北京北重汽輪電機有限責(zé)任公司生產(chǎn)的亞臨界機組，一次再熱、單軸雙排汽采暖抽汽凝汽式機組，高壓缸、中壓缸、低壓缸分離。汽輪機1—6瓦及推力瓦金屬溫度測量均采用K分度熱電偶測量軸瓦金屬溫度，每個軸瓦有2只測溫元件，每瓦前后各安裝一只。推力瓦的工作面和非工作面各裝一只測溫元件，測量軸瓦烏金金屬溫度，推力盤在2、3瓦之間。每個軸瓦潤滑油回油溫度的測溫元件裝在軸瓦的潤滑油回油管道上，采用Pt100熱電阻測量，送入DCS系統(tǒng)進行顯示。在DCS控制系統(tǒng)中，所有溫度測量都帶有壞點判斷和速率判斷功能，同時有壞點軟光子報警功能，及時提醒運行人員發(fā)現(xiàn)溫度測量的異常。

2 汽輪機軸瓦溫度測量存在的問題

大唐寶雞熱電廠1、2號機組自從2009年投運以來，存在汽輪機軸瓦溫度測量顯示值低于回油溫度測量顯示值。具體檢測數(shù)據(jù)如下表1所示。

從汽輪機正常運行的邏輯推理及工作過程，應(yīng)該是汽輪機軸瓦的金屬溫度，高于汽輪機軸瓦潤滑油回油溫度，因為潤滑油經(jīng)過汽輪機大軸與軸瓦之間時，形成油膜，并帶走汽輪機大軸與軸瓦摩擦產(chǎn)生的熱量。根據(jù)熱傳導(dǎo)原理，溫度應(yīng)逐步降低。但是，根據(jù)表一數(shù)據(jù)可以看出，實際情況恰恰相反，軸瓦金屬溫度低于回油溫度，無法正確檢測并反映汽輪機軸瓦溫度的真實情況。由于汽輪機軸瓦溫度是汽輪機監(jiān)視的關(guān)鍵性參數(shù)，這就意味著汽輪機軸瓦溫度顯示失去了作用，同時汽輪機軸瓦溫度保護有拒動的可能性。在汽輪機軸瓦溫度真實偏高時，保護不能正確動作，損壞汽輪機，可能造成惡性事故。

3 汽輪機軸瓦溫度測量異常原因分析

通過對汽輪機軸瓦溫度測量方式，測溫元件的安裝及測量回路的安裝工藝以及熱電偶溫度補償是否正確進行全面分析，并最終找出原因，提出解決方案。

（1）通過對其他廠同類機組的軸瓦溫度測量方式進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)北京北重汽輪電機有限責(zé)任公司生產(chǎn)的汽輪機軸瓦溫度的測量，都采用K分度熱電偶測量。熱電偶工作原理如下圖1所示。

熱電偶測量溫度就是利用熱電效應(yīng)來工作的，由于熱電效應(yīng)，回路中就會產(chǎn)生零點幾到幾十毫伏的熱電動勢， 通過測量熱電動勢的方法就可以測量工作點的實際溫度，它屬于接觸式測量，可以滿足測量汽輪機軸瓦溫度。我們排除了測溫元件選型的問題。

（2）通過對安裝工藝的檢查，發(fā)現(xiàn)接線牢固，DCS機柜的補償導(dǎo)線極性正確，選用的補償導(dǎo)線型號正確，DCS系統(tǒng)機柜的補償電阻選用的是Cu50，且工作正常，排除了由于補償導(dǎo)線選用不正確而導(dǎo)致的測量軸瓦溫度偏低。同時對回油溫度測量回路進行檢查，發(fā)現(xiàn)采用三線制熱電阻測量回路接線正確，溫度元件校驗合格，說明并不是回油溫度的測量問題。

（3）對汽輪機軸承座內(nèi)部熱電偶安裝及接線回路進行檢查，發(fā)現(xiàn)了一個問題，就是測溫元件與外部鏈接采用航空插頭鏈接，而航空插頭的鏈接位置在汽輪機的軸承座內(nèi)。并采用鍍銀線把熱電偶測量線由航空插頭引出到軸承座外部，然后采用補償導(dǎo)線接入DCS控制系統(tǒng)，在熱電偶測量回路中加入了第三種導(dǎo)體。在整個測量回路中，存在熱電偶、鍍銀線、補償導(dǎo)線這三種導(dǎo)體。根據(jù)熱電偶的中間金屬定律： “在熱電偶測溫回路中， 串接第三種導(dǎo)體， 只要其兩端溫度相同， 則熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢與串接的中間金屬無關(guān)”， 那么， 我們把較短的測量鍍銀導(dǎo)線視其為第三種金屬， 如果鍍銀線兩端溫度相同，就可認為它們不影響熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢即工作溫度的測量。但是我們進一步檢查發(fā)現(xiàn)，汽輪機軸瓦蓋內(nèi)與汽輪機軸瓦蓋外是存在一定的溫度差值，根據(jù)季節(jié)的不同，內(nèi)外溫差也不一樣，這就產(chǎn)生了一個附加誤差，從而導(dǎo)致汽輪機軸瓦溫度低于回油溫度，且根據(jù)季節(jié)不同溫差也不同。

4 解決方案的確定及處理過程

根據(jù)以上問題，我們對汽輪機軸瓦溫度測量系統(tǒng)進行處理，確保汽輪機軸瓦溫度測量的準確性。在整個汽輪機軸瓦溫度測量回路中去掉鍍銀線，直接采用K分度熱電偶的補償導(dǎo)線。為了便于檢修，方便檢查，保留熱電偶與補償導(dǎo)線鏈接的航空插頭。

但是在施工過程中，發(fā)現(xiàn)了問題。就是K分度熱電偶的補償導(dǎo)線與航空插頭無法用焊錫絲進行焊接，因為K分度熱電偶的補償導(dǎo)線和錫不融合，導(dǎo)致焊接工作無法進行。為此我們進行技術(shù)調(diào)研后，采取了另外一種辦法進行焊接。首先對需要焊接部分的補償導(dǎo)線進行鍍銀處理，然后再與航空插頭進行焊接。

在實施過程中此方法切實可行，焊接牢靠，線路電阻滿足工藝要求。在施工過程中用以上工藝對汽輪機軸瓦金屬溫度測量回路進行了改造，效果良好。

5 改造效果

通過以上方法進行改造，在正常運行中，汽輪機軸瓦金屬溫度與回油溫度關(guān)系如下表2所示。

從表2可以看出，汽輪機軸瓦溫度高于回油溫度，符合熱傳導(dǎo)學(xué)原理，能真實的反映了汽輪機軸瓦金屬溫度，提高了汽輪機軸瓦金屬溫度測量的可靠性，確保我廠汽輪機安全穩(wěn)定運行。

6 結(jié)語

通過對大唐寶雞熱電廠汽輪機軸瓦溫度可靠性的分析與研討，得出在安裝熱電偶溫度測量系統(tǒng)中，切不可接入第三種導(dǎo)體；如果必須要接入，必須保證第三種導(dǎo)體兩端溫度相等，否則會產(chǎn)生附加誤差，導(dǎo)致溫度測量偏高或偏低。同時我們還得出了一種其他導(dǎo)體與補償導(dǎo)線焊接的新方法，可以解決補償導(dǎo)線不融錫的技術(shù)問題。此結(jié)論對同類機組的同類問題具有指導(dǎo)意義。