于明濤

（廣東省粵電集團(tuán)有限公司沙角A電廠，廣東 東莞 523900）

1 概述

1.1 機(jī)組概況

某電廠4號機(jī)組為上海汽輪機(jī)廠制造的N330-16．7/538/538 型亞臨界，一次中間再熱、單軸雙缸、兩排汽凝汽式汽輪機(jī)，高中壓部分采用合缸結(jié)構(gòu)，兩個(gè)低壓缸采用對稱布置。機(jī)組額定功率330 MW，主蒸汽壓力為16．7MPa，溫度為538℃，整個(gè)軸系軸向推力趨于平衡。在2012年12月進(jìn)行通流改造后，機(jī)組容量由300MW提高到330MW。高壓缸有1個(gè)沖動(dòng)式調(diào)節(jié)級和11個(gè)反動(dòng)式壓力級，中壓缸有9個(gè)反動(dòng)式壓力級，低壓缸有14個(gè)壓力級。推力軸承安裝在高中壓轉(zhuǎn)子前端的#1軸承箱內(nèi)。

1.2 推力瓦概況

本機(jī)組的推力軸承屬于自位式的，這種型式的推力軸承能自動(dòng)地把載荷均布于各瓦塊上。推力瓦分工作側(cè)（調(diào)閥端）和非工作側(cè)（發(fā)電機(jī)端），每側(cè)均有6塊推力瓦，這些瓦塊支承于均壓板上，并裝入制成兩半的支承環(huán)內(nèi)，通過均壓板的擺動(dòng)，使各瓦塊巴氏合金表面的載荷中心都處于同一平面內(nèi)，因此，每一瓦塊均受著同樣的載荷，這種結(jié)構(gòu)并不要求全部瓦塊的厚度必須嚴(yán)格相同。推力軸承由定位機(jī)構(gòu)固定，通過調(diào)整螺釘可使楔塊上下移動(dòng)，從而可改變軸承殼體的軸向位置，以保證轉(zhuǎn)子在汽缸中的正確位置，調(diào)整螺釘每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，軸承殼體軸向位置改變0．102mm；拆裝推力軸承時(shí)，要做好調(diào)整螺絲定位尺寸和圈數(shù)的記錄，保證轉(zhuǎn)子K值不變，裝好后鎖緊螺帽應(yīng)該鎖緊，防止軸承外殼走動(dòng)。在工作面和非工作面推力瓦上，各有2個(gè)瓦塊（最上端）安裝有溫度傳感器監(jiān)視推力瓦溫度，瓦溫報(bào)警值為99℃，跳機(jī)值為107℃，推力瓦結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2 異常經(jīng)過

圖1 推力瓦結(jié)構(gòu)圖

2016年1月份大修期間，為提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，更換了高壓缸的噴嘴，噴嘴喉部面積減小了4．6%，調(diào)節(jié)級壓力較之大修前明顯下降，軸系的推力也由向調(diào)閥端變成了向發(fā)電機(jī)端，發(fā)電機(jī)端推力瓦溫最高為80℃；2017年1月份機(jī)組B修期間，為解決4號機(jī)#1軸瓦受汽流激振的影響，對4號機(jī)的順序閥位進(jìn)行了調(diào)整，將機(jī)組順序閥的開啟順序由原來的GV1，GV2→GV4→GV5→GV6→GV3改 為GV6，GV3→GV5→GV4→GV1→GV2調(diào)整之后，推力瓦的最高溫度有緩慢上升的趨勢，最高值為9月18日，超過了報(bào)警值（99℃），減負(fù)荷后溫度有所下降。表1為選取負(fù)荷同為300MW時(shí)，各個(gè)階段的機(jī)組參數(shù)。

3 原因分析

軸向位移不僅能表明汽輪機(jī)的運(yùn)行特性和狀況，而且還能夠指示推力軸承的磨損情況以及轉(zhuǎn)動(dòng)部件和靜止部件之間發(fā)生碰磨的可能。目前常用電渦流非接觸式傳感器來進(jìn)行位移測量，通常情況下，當(dāng)軸向位移從正值變?yōu)樨?fù)值時(shí)，說明轉(zhuǎn)子軸向推力由工作面轉(zhuǎn)移到非工作面。

（1）從上面的異常過程可以看出，在更換噴嘴之后，向調(diào)閥端的軸向推力減小，轉(zhuǎn)子開始向發(fā)電機(jī)端的推力瓦施加壓力，這是造成非工作面推力瓦溫度升高的主要原因。2016年1月至4月大修期間，為了提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，更換了高壓缸噴嘴，根據(jù)上海汽輪機(jī)廠反饋的結(jié)果，高壓噴嘴喉部面積減小4．6%，從而使調(diào)節(jié)級流量降低14t/h，調(diào)節(jié)級效率下降約0．3%，閥門全開工況功率同比減小4．3MW，調(diào)節(jié)級壓力明顯下降，造成機(jī)組受到的軸向推力由向調(diào)閥端變化為向發(fā)電機(jī)端，軸系推力由工作面轉(zhuǎn)向非工作面。

表1 300MW負(fù)荷下各個(gè)階段的機(jī)組參數(shù)

（2）順序閥開啟順序調(diào)整后，推力瓦溫度進(jìn)一步升高，說明各瓦塊存在受力不均的現(xiàn)象，分析主要是非工作面推力瓦平面度較差或推力瓦與推力盤的平行度較差造成，這也是非工作面推力瓦磨損的一個(gè)重要原因。

4 解體檢修過程

2018年5月份，借助4號機(jī)臨修機(jī)會(huì)，對推力瓦進(jìn)行解體大修，解體前測量推力盤貼死工作面時(shí)機(jī)頭定位值為94．92mm，推力瓦的推力間隙為0．43mm，大于標(biāo)準(zhǔn)值0．25～0．38mm；解體后發(fā)現(xiàn)工作面瓦塊完好無損，非工作面瓦塊磨損嚴(yán)重，磨損最嚴(yán)重的區(qū)域位于正下方，最大磨損量達(dá)0．87mm；非工作面推力瓦下面的均壓塊被擠壓出凹痕，最大深度為0．10mm；通過測量計(jì)算得出，推力盤與推力瓦座不平行度較大，測量發(fā)電機(jī)端推力盤與推力瓦座的距離，計(jì)算出上部比下部大了0．35mm。針對解體后發(fā)現(xiàn)的問題，經(jīng)與技術(shù)分部研究決定，將通過以下幾個(gè)方面對推力瓦進(jìn)行徹底檢修。

4.1 調(diào)整推力瓦下瓦座與推力盤的平行度

解體時(shí)發(fā)現(xiàn)推力瓦下瓦座相對于推力盤的不平行度較大，達(dá)到0．35mm，下瓦座有向前翹起的趨勢，需要對下瓦座平行度進(jìn)行調(diào)整。首先在兩端掛耳下面增加0．30mm墊片，使推力瓦座處于自由狀態(tài)；然后通過在前后背弧處增加墊片逐步調(diào)整推力瓦座平行度；推力瓦座調(diào)平后再測量出掛耳下面間隙，配置出相應(yīng)尺寸的斜鐵，安裝好斜鐵，去除前后背弧下面的墊片。最終將推力盤與推力瓦不平行度調(diào)整為0．08mm。

4.2 更換推力瓦，調(diào)整推力間隙

鑒于非工作面推力瓦塊磨損嚴(yán)重，且瓦塊下面的均壓塊被壓出了凹坑，需要重新更換新的推力瓦塊和均壓塊。首先對新的推力瓦烏金面進(jìn)行刮削，使接觸點(diǎn)面積達(dá)75%以上，并修刮出進(jìn)油槽；瓦塊修刮完成后，用百分表測量每塊推力瓦圓點(diǎn)最高處，通過調(diào)整瓦塊后面的墊片，將新瓦塊總厚度調(diào)整到51．58mm，且保證總厚度誤差≤0．02mm。推力瓦回裝完成后，通過調(diào)整瓦塊后面的墊片，最終將推力間隙調(diào)整為0．33mm，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

4.3 轉(zhuǎn)子定位

根據(jù)該推力瓦特點(diǎn)，在推力瓦回裝完成后需進(jìn)行轉(zhuǎn)子定位。由于推力瓦工作面發(fā)生了變換，由調(diào)閥端變?yōu)榱税l(fā)電機(jī)端，故將轉(zhuǎn)子定位值調(diào)整為95．27mm。轉(zhuǎn)子定位后將下瓦座推向調(diào)閥端，使發(fā)電機(jī)端推力瓦緊貼推力盤，在推力瓦座兩側(cè)架好百分表監(jiān)視瓦座移動(dòng)情況，然后開始緊固調(diào)閥端調(diào)整螺釘，緊固過程中要時(shí)刻監(jiān)視兩側(cè)的百分表，保證推力瓦座平行移動(dòng)，避免出現(xiàn)歪斜；一側(cè)緊固完畢后，另一側(cè)的楔塊也必須楔緊，緊固完成后要對螺釘進(jìn)行鎖死，以防止軸承座發(fā)生軸向竄動(dòng)。

5 結(jié)語

噴嘴改造后造成軸向力的方向發(fā)生了改變，在無法對噴嘴進(jìn)行處理的情況下，只有利用臨修機(jī)會(huì)對推力瓦進(jìn)行徹底檢修。通過調(diào)整推力瓦座與推力盤的平行度，保證了瓦塊能夠均勻受力。由于推力瓦工作面發(fā)生了轉(zhuǎn)換，又對轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行重新定位。經(jīng)過檢修人員認(rèn)真細(xì)致的檢修，機(jī)組順利啟動(dòng)，滿負(fù)荷時(shí)推力瓦最高溫度為67℃，完全符合運(yùn)行規(guī)程的要求，徹底解決了推力瓦非工作面瓦溫高的重大設(shè)備缺陷。