敬洪凱

（東方汽輪機有限公司，四川德陽　618000）

　　摘　要：詳細介紹了東方F4型燃氣輪（lún）機推力軸承封油裝置的結構和原理（lǐ），對電廠運行過（guò）程中出現的推力軸（zhóu）承位置噴油霧現象及原（yuán）因進行了分析，並提出改進措施。
　　關鍵詞：燃氣輪（lún）機；推力軸承；油霧；自密封結構

　　對軸承內部潤滑油進行良好的密封是軸承結構設計中的一項重要內容。與蒸汽輪機不同（tóng）的是，燃（rán）氣輪（lún）機在啟動和運行過程中沒有（yǒu）引入輔（fǔ）助（zhù）蒸（zhēng）汽來維持係統的密封性，其密封完全依靠自（zì）身結構和係統來實現。同時，由於國內的（de）燃氣輪機聯合循環電廠普遍在日啟停模式下運行，因此，燃機各部件、係（xì）統運行工（gōng）況複雜，熱（rè）衝擊大。這些因素都對（duì）燃氣輪機推力軸承的自密（mì）封結構設計提出了更為苛刻的要求。
　　東方汽輪機有（yǒu）限公司引進了日（rì）本三菱重工F4型燃氣輪機，其推力軸承具有結構簡單、體（tǐ）積小、適（shì）應性強、可靠性高等特點。然而，其在某電廠燃機運行期間（jiān）卻出現了推（tuī）力軸承箱蓋上呼吸孔往外噴（pēn）油霧的現象（xiàng）。
　　1　推力軸承結構說明
　　東方（fāng）汽輪機有（yǒu）限公司生產的F4型燃氣輪機的推力軸承結構件主要分為3部分，如圖1所示。
其（qí）中，推力軸承密封體是對（duì）潤滑油進行密封的主要結構件，在推力軸（zhóu）承排油煙管的抽吸作用下，其內部的氣流方向如圖2所示。推力軸承排油煙管道接配至（zhì）排油煙風機主管道，正常情況下，推力軸承內部產生的油煙/油霧會在排油煙風（fēng）機的抽（chōu）吸作用下經過排（pái）油煙管道排出，油霧不會泄漏到係統外部。

　　在圖2中，左（zuǒ）側兩個紅色箭頭表明（míng）空氣從（cóng）外部流入推力軸（zhóu）承內部，有效避免了（le）推力軸承內部的油霧泄漏到外部。而右側的紅（hóng）色箭頭表（biǎo）示來自推力軸承瓦塊一側的油和油（yóu）霧（wù）被吸入了（le）密封體內部溝槽中，其中，油霧經過排油煙管道（dào）被抽走，剩下的油則通過底部的疏油孔Z終途經推力軸承箱蓋被輸送（sòng）到了（le）回油管道中。具體線路圖如圖3所（suǒ）示。

　　2　某電廠推力軸承噴油霧現象描述
　　某電廠在機組實際運行過程中，巡檢人員（yuán）檢查發現推力軸承附近（jìn）設備表麵存在大麵積（jī）油跡，擦拭幹淨運行一天後又會出現大麵積油跡。經（jīng）過（guò）現場（chǎng）排查，Z終確認油跡產生的原因為：推力（lì）軸（zhóu）承的左側是（shì）燃氣輪機轉子和蒸（zhēng）汽輪機轉子（zǐ）接配的靠背輪，機組啟動後，靠背輪螺栓隨轉子一起高速（sù）旋轉，產生鼓風（fēng）效應。靠背輪箱蓋上（shàng）設計有呼吸孔，如圖4所（suǒ）示。空氣（qì）從右側帶濾網的吸氣（qì）口（kǒu）被吸入靠背輪箱蓋內（nèi）部（bù），然後從左側的出氣口噴出。推力軸承附件（jiàn）設備表麵的油跡（jì）是由於出氣（qì）口噴出的空氣攜帶有（yǒu）油霧，油霧冷卻後在設（shè）備表麵形成了油跡。
　　3　噴油霧原因分析
　　為了徹底（dǐ）調查噴油霧的原因，工作人員現場打開（kāi）了靠背輪箱蓋、推力軸承密封體和推力軸承箱蓋進行檢查。移除這幾個部件後，首先用壓鉛絲的方法檢查3處氣封齒上下左右4個方向的裝配（pèi）間（jiān）隙，確認3處氣封齒所有的裝配間隙均滿足（zú）設計要求。但在（zài）現場檢查氣封齒裝配間隙（xì）的過程中（zhōng），工作人員發現在圖2所示密封體的3處氣封中，Z左側氣封裝配槽底部積存（cún）有大量潤滑油，正是此處的集油被靠背輪螺栓鼓風帶走，Z後從靠背輪箱（xiāng）蓋（gài）的出氣口噴出（chū）。該處的集（jí）油隻能是來自推力軸承瓦塊側的潤滑油，越過右（yòu）側（cè）兩個氣封，匯集於此。由於右側兩個氣封底部（bù）均設計有輸油孔，因（yīn）此隻能是（shì）其疏（shū）放油不暢，潤滑油才能越過其氣封，匯集到集油點。潤滑油從推力瓦（wǎ）塊側匯集到集油點的路線如圖5所示。

　　4　改進措施
　　弄（nòng）清楚改型燃氣（qì）輪機推力軸承自密封的結構和原理，並找到了該電廠推力軸承噴油霧的原因之後，現場提出以下改進措施：①通過抽油煙風機調整潤滑油箱負壓，保證其（qí）處（chù）於-3～-2.7kPa之間，並盡量靠近低值。足夠的潤滑油箱負壓有利（lì）保證潤滑（huá）油（yóu）回油通暢，確（què）保潤滑油（yóu）按（àn）照圖3密封體回油路線圖疏放到潤滑油回油管道，降低其按照圖5所示路線匯集的（de）概（gài）率。②啟（qǐ）停潤滑油係統的時候，要先開啟排油煙（yān）風機，建立（lì）潤滑油箱負壓，確保回油（yóu）通（tōng）暢，之後再開啟潤（rùn）滑油泵給（gěi）各個軸承供油。這樣可進一步降低潤滑油沿著圖5所示路（lù）線匯集（jí）的概率。③在潤滑油係統停運的情況（kuàng）下，打開推力軸承密（mì）封體底部的疏放油通道堵頭，通過內窺鏡檢查如圖3所示的疏放油回油線路是（shì）否通暢，進一步確保回油通暢。④改型（xíng）燃機推力軸承靠近壓氣機（jī）側的支持軸承，而壓氣機側支持軸承的端麵密封采用了來自壓氣機第6級抽氣（qì）的密封空氣。推力軸承斷麵的密封構（gòu）建本來也采取密封空（kōng）氣的設計（jì），但密封空氣管路卻沒有配管。因此，現場重新進（jìn）行了配管，接通了同（tóng）樣來自壓氣機第6級抽氣的（de）推力軸承密封空氣管路，正好將密封空氣通入集（jí）油點處的氣封中。密封空氣的再次引入使（shǐ）集（jí）油點的壓力能夠（gòu）維持正（zhèng）壓，封堵住來自推（tuī）力瓦塊方向（xiàng）的潤滑油。
　　5　結束語
　　改型燃氣（qì）輪機推力軸承（chéng）端（duān）麵密（mì）封（fēng）體（tǐ）的自密封結構設計充分考慮了對來自推力瓦塊（kuài）側的潤滑油（yóu）和（hé）油霧的密封。然而，在平時機組的運行、啟停過（guò）程中，應特（tè）別注意潤滑油箱負壓和（hé）排油（yóu）煙管道負壓的調整，確保潤滑油和油煙的回路通暢（chàng）。
　　該推力軸承端麵（miàn）密封（fēng）體在（zài）裝配的時候，應重點確認各個氣封的間隙值是否滿（mǎn）足設計要求。除此之外，更應確（què）保內部部件的（de）清潔度，避免異物堵塞其內部的疏放油通道，造成疏放油回油不暢。
　　給（gěi）推力軸承端麵（miàn）密封體重新引入（rù）密封（fēng）空氣（qì）後，能夠有效封堵住來自推力瓦塊側的潤滑油和油霧。經過一段時間的運行後，幾乎（hū）再未見（jiàn）到從（cóng）靠背輪箱蓋出氣口排出的油（yóu）霧，推（tuī）力軸承附件設備表麵的油跡消失。
　　參考（kǎo）文獻
　　[1]蔡青春，王（wáng）景匯.M701F型燃氣輪機的結構特點[J].燃氣輪機技（jì）術，2009（3）.
　　[2]王琳.火力發電設備技術手冊第二（èr）卷：汽輪機[M].北京：機械工業出版社，1999.

來（lái）源：《科（kē）技與創新》2016年第3期