黃少(shǎo)華 楊秀敏
(中國核電(diàn)運行管理有限公司)
摘 要(yào):首先介紹軸承擋油機理,然後對現場甩油缺陷(xiàn)進行研究分析,經過仔細(xì)、全麵的分析Z終給出針對性的處理措施,Z後在現場進行了實施,Z終順利解決了外油擋甩油的(de)缺陷。
關鍵詞:汽輪機;軸承;外油擋(dǎng);甩油;浮動油封;原理;分(fèn)析;措施
一、引言
秦山第二核電廠擴建工程3、4號機組安裝有兩(liǎng)台600MW級核電汽輪機組,該機組(zǔ)由哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責任公司與美國西屋公司聯合設計(jì)、合作製(zhì)造,是一台單軸、四(sì)缸六排汽帶中間(jiān)汽水分離再熱器的反動凝汽式汽輪機,型號為HN650-6.41。
每台機組由(yóu)一個高壓缸和三個基本相同的低壓缸組成,高、低壓缸均為對稱布置,軸向推力(lì)自平衡,整個汽輪機軸係共有8個支撐(chēng)軸(zhóu)承,其中高壓缸的1、2號軸承為φ304.8mm的可傾瓦,3-8號(hào)軸(zhóu)承為φ508mm的可(kě)傾瓦,該機組是轉速為3000RPM的(de)全速機組,軸承潤滑油選(xuǎn)用的是美孚的DTE732無鋅油。正常運行期間(jiān),該機組運行電功率670MW左右。
自投產以來,兩台(tái)汽輪機的3-8號支持(chí)軸承的軸承箱蓋汽封側(離支撐軸承比較近的一側)都存在甩油、滲油的情況(kuàng),這直接影響機組(zǔ)的安全及經(jīng)濟運行。為此,我們進行了多方麵的分析、研(yán)究和調研,並經過多次嚐試,Z終找出了甩油、滲油的症結,並且經過大修停(tíng)機期間針對性的處理,Z後取得十分明顯的效果。
二、缺陷描述
兩台機(jī)組滿功率運行時,大部分軸承(chéng)的軸(zhóu)承箱蓋外油擋存在甩油、滲油的現象,雖然(rán)漏油量不大,但是經過長時間(jiān)運行,在軸承箱及其周圍堆(duī)積較多(duō)的油(yóu),存在火災的隱患,同時漏(lòu)出的潤滑油對周圍的測振探頭(tóu)和(hé)線纜等也有影響(xiǎng),必須(xū)定期安排人力清理。
漏油主要(yào)是從擋油板(bǎn)銅齒與轉子軸頸之間的間隙中(zhōng)甩出的,由於漏油量不大,油會隨著高速轉子形成油霧(wù)或者四處飛濺的油(yóu)線,也會順著旋轉方向沿外油擋銅齒流出。潤(rùn)滑油主要是從如圖1所示的位置漏出的,見圖1所示漏油位置。
三、汽輪機軸瓦油擋結構簡介
汽輪機軸承潤(rùn)滑油擋油原理如圖2所示。
對於汽輪機的潤滑(huá)油而言,當它形(xíng)成油膜支承轉子的任務完(wán)成後,需要回到主油箱進行(háng)冷卻、過濾,但是由於油膜壓(yā)力比較高、轉子軸振等原(yuán)因,它會往低壓方向四處噴射、飛濺,為了保證(zhèng)潤滑油能(néng)全部回主油箱,防止潤滑油濺出軸承(chéng)箱,主要由兩(liǎng)道結構不同的油擋組成:
道油擋(dǎng)是通過軸承兩側的浮動油擋來(lái)使大量的潤滑油(yóu)通過浮動油擋底部較大的回油孔回(huí)到軸承箱回油管(guǎn),如圖3、4所示。
第二道油擋是由軸(zhóu)承箱蓋外側(cè)擋油環的四道銅齒密封和回油(yóu)孔將從浮動油(yóu)擋與(yǔ)軸頸之間的間隙漏出(chū)的(de)少量潤滑油全(quán)部擋在軸承(chéng)箱內,如圖5、6所示。以上是保證潤(rùn)滑油回油和軸承箱防漏油的主要原理。
四(sì)、油擋漏(lòu)油(yóu)原因分析
汽輪機3~8#軸承箱漏油的擋油板(bǎn)靠近軸承浮動油擋,經過分析漏油的主要有浮動(dòng)油封環的漏油和軸承箱油煙兩個來源,經過分(fèn)析造成漏油的原因主要有以(yǐ)下幾點:
(1)浮動油擋(dǎng)徑向間隙過(guò)大。從設(shè)計原理角度理解(jiě),潤滑(huá)油進入軸瓦進行潤滑(huá)和冷卻後,通過軸(zhóu)瓦兩側的浮動油擋底部回油孔流回軸承箱,隻有少量潤滑油會沿轉子流過浮動油擋,但(dàn)如果浮動油擋徑向間隙過大,過量的潤滑(huá)油會從浮(fú)動油擋與轉子(zǐ)軸頸之間的徑(jìng)向間(jiān)隙噴出,而浮動(dòng)油擋(dǎng)又緊靠軸承箱蓋外油擋,部分油會直接衝到外油擋銅齒上,如果油量超過了的設計值,外油擋無法阻止過量潤滑油(yóu),Z終導致(zhì)在汽輪機轉(zhuǎn)子高速運轉下潤滑油從外(wài)油擋(dǎng)甩(shuǎi)出。
(2)為了現場安裝的需要,浮(fú)動(dòng)油擋、浮動油擋(dǎng)殼體和軸(zhóu)承(chéng)箱外油(yóu)擋一般都是由兩瓣拚接裝配成(chéng)的,如果(guǒ)它們的中分麵存在間隙(xì)(標準:3絲不過),高壓潤滑油就會從中分麵漏出,直接出現(xiàn)甩油缺陷。
(3)如果(guǒ)軸(zhóu)承箱外擋油銅(tóng)齒存在磨損、翻(fān)邊或間隙過大,會導致外擋油銅齒的密封性能下降,軸承(chéng)箱內浮動油封的正常漏油或者軸承箱油煙會從銅齒間(jiān)隙中甩出。
(4)軸承箱外油擋銅齒間的排油小孔堵塞或者設計偏小,銅齒攔截下來的潤滑油無法全部流回軸承箱,部分油(yóu)在銅齒之間堆積,同時軸承箱(xiāng)負壓無法順暢引到銅齒間(jiān)形成真空密封,Z終導致潤滑油外漏,被高速的轉(zhuǎn)子(zǐ)甩出(chū)。
(5)軸承箱回油(yóu)管線布置和口徑設計(jì)不合理,軸承箱內潤滑油(yóu)回油不暢,大量油煙在軸(zhóu)承箱內堆積且風機(該機組沒有設計(jì)單獨的排煙管道)無法及(jí)時將油煙排出,Z終導致軸承箱內油煙過多導致油霧從(cóng)擋油板間隙中甩出。
(6)由於軸承室(shì)真空度(dù)不夠,導致潤滑油油煙(yān)更容易從軸承箱外油擋甩出。
(7)軸係不好,軸承振(zhèn)動偏大,部分軸頸運行軌跡不規則,使外油擋擋油(yóu)效果不佳。
(8)大修期間裝配工藝控製不當,浮動(dòng)油擋和外油(yóu)擋徑向間隙實際值與標準值偏差大。
五、處理措施
六、效果
經過以上8項(xiàng)針對性的措施,大修啟機後的幾個月內,現場持續觀(guān)察各軸承外油擋的運行狀況,未見甩(shuǎi)油、滲油的現象,說明前麵的分析是(shì)正確的,采取的措施也是著實有效的。
七、結束語
汽輪機軸承油擋甩油不僅是困擾火電機組的疑難問題,在我們核電機組中也是棘手的難題,我們這個機組是哈汽(qì)消化西屋技術後的第三、第四台機組,這次油擋漏油處理的成(chéng)功實踐(jiàn),能幫助該汽輪機組的技術(shù)變得更加成熟,本次缺陷的處理過程不僅為(wéi)我們汽機檢修工作提供了一個重要的(de)檢修實例(lì),為我們同行(háng)積累了寶貴的(de)經驗,而且也(yě)為我們秦山第二核電廠消除了一個重大隱患,增加了經濟效(xiào)益,保(bǎo)證了(le)安全、經濟運行。
來源:《自動化(huà)與儀器儀表》2015年10期