12MW汽輪機組軸(zhóu)承故障對策

2014-12-31

單才根 王濤
(民豐特種紙股(gǔ)份有限公司熱電分廠(chǎng))
  摘 要:針對汽輪機組軸承故障分析了原因,製定並實施改造方案,取得了良(liáng)好的效果。
  關鍵詞:軸承;承受力;溫度高;降負荷;效率低(dī)
  一、汽輪機組推(tuī)力瓦故(gù)障
  8#汽輪發電機組是南京汽輪機廠生產的12MW抽凝式(shì)機組,2002年安裝(zhuāng)運行至今已有4年(nián),在運(yùn)行中8#機推力係統問題長期以來導致該機組不(bú)能滿負荷發電,影響著公司的經濟效益(yì)。
  1.存在的問題
  該(gāi)機組安裝運(yùn)行至今,推力瓦烏金熔化故障以(yǐ)前已發生兩(liǎng)起,此次故障依然如前,在運行過程中(zhōng)軸(zhóu)向推力(lì)增(zēng)加,使推力軸承過負荷,推力(lì)瓦溫度過高,瓦片烏金熔化在推(tuī)力瓦塊承(chéng)受麵上產生了一個直徑φ12mm的凹坑。
  由於(yú)負荷高直接導致軸瓦溫度升高,嚴重時會損壞到汽缸(gāng)內的通流部分,因此該機(jī)一直不能(néng)滿負荷運(yùn)行。按設計要求,金屬(shǔ)瓦溫度(dù)應不超過100℃,若按(àn)100℃運行,不帶抽汽隻能帶9.8MW負荷,帶抽汽隻能(néng)帶8MW,致使生產成本(běn)增加。
  2.解決方法
  (1)為了減少(shǎo)推力(lì)瓦塊承受力,從原設計管道即高(gāo)壓軸封至一級抽汽管(guǎn)道,加裝了一路由高壓軸封至(zhì)低壓加熱器管(guǎn)道,從而(ér)減小了軸向推力。隨著負荷(hé)增(zēng)加,軸向推力減小程度逐漸增大,從而更(gèng)有(yǒu)效地解決了問題(如圖1,2所示)。
  (2)更換主推力瓦塊。在修正和調整中按Z高(gāo)的工藝和裝配要求進行(háng)。每塊推力瓦塊的厚度誤差保證不(bú)超過5μm,每塊修刮後接(jiē)觸麵大(dà)於90%以上(shàng)。
  (3)對每塊(kuài)推力瓦塊進油口角度適度調(diào)整,並加大進油量。
  (4)在裝(zhuāng)配和調整中盡量保證轉子處於Z佳設計位置。使主推力瓦有Z佳(jiā)間隙,再使軸瓦有Z佳緊力,從而保證了裝配的可靠性。
  (5)通過計算對主推力瓦塊(kuài)上下進油針閥進行了調整,上進油針閥調整開大1.5圈,下(xià)進(jìn)油針閥調整開大2圈,潤滑油進油量增大,優化了金屬冷卻效果。
  通(tōng)過大修及改造後汽輪機於並網發電至今,負荷在11MW以上推力軸(zhóu)承各測點溫度在60℃以下,運行情況良好,1年可多發電1894.8萬kW•h。
  二(èr)、汽輪機組4#軸承(chéng)故障
  1.故障現(xiàn)象
  我公司熱電分廠一台12MW抽汽凝汽式汽輪機組,2003年10月安裝,2005年7月(yuè)21日並網試運行,2006年2月發現汽輪機4#軸承回油溫度逐步(bù)上升,從投運時的56℃上下,逐步(bù)升至67℃,負荷也從12MW左右降至(zhì)10MW以(yǐ)下(xià)運行。但回油溫度仍保持67℃上下,超過(guò)臨(lín)界溫(wēn)度2℃,嚴(yán)重危脅了(le)機組的安全運行及機組(zǔ)帶負荷(hé)能力,經濟效益下降。機組於2006年6月30日停機檢查(chá)消(xiāo)缺。
  2.拆檢情況
  (1)發現接觸角α區域的接觸(chù)點成片狀,錫銻軸承合金表(biǎo)麵層已有過熱溶化跡象,溶化(huà)物隨轉子的運動堆積在x1和x2間隙內,實測軸承底部與軸頸接觸角(jiǎo)α為85°(標(biāo)準為60°,見(jiàn)圖3)。
  (2)x1和x2間隙過小。經測x1=0.18mm(進油口),x2=0.20mm,標準(zhǔn)值(zhí)x1+x2=0.51~0.57mm;測得頂部間隙(xì):y=0.15mm,標準(zhǔn)值y=0.21~0.27mm。
  (3)在檢查和(hé)清理中發現軸承進(jìn)油通道(dào)內壁粘結大量(liàng)汙染物,經分析為(wéi)石英沙和鐵鏽層。
  (4)在軸承進油口管道上,安裝一塊節流板,其節流(liú)孔徑(jìng)為14mm;經計算按機組Z大負荷(hé)的供油(yóu)量,這一節(jiē)流孔徑應為18mm以上。
  (5)軸承(chéng)進油通道設計不合理,彎(wān)道太(tài)多(duō),Z後進油出口直接噴射頂部上平麵,造成反壓,產生阻力。
  (6)潤滑油目測色黃而混濁,經化驗酸值大於標準值三(sān)倍。
  3.原因分(fèn)析
  機組運行轉速高,負(fù)載重,軸承進油通道內壁粘結大量汙物,它們在機組運行(háng)時(shí)由於(yú)受震動和(hé)潤滑油的衝擊(jī)逐步脫落(luò),混入到潤滑油中,引起(qǐ)軸承合金表麵拉毛及損傷,使軸瓦與軸頸的接觸麵過大,致使金屬溫度逐步上升、油膜變薄,並進一步導致金屬表麵溫度再度升高、軸承(chéng)合(hé)金表麵底部(bù)溶化並隨轉子的轉動帶入x1和(hé)x2間隙中,使間隙逐步(bù)變小而(ér)減少了進(jìn)油量。由於金屬得不(bú)到足夠潤滑油的(de)冷卻,Z終導致機組停機。
  (1)利用假軸修刮軸承,使底部形(xíng)成斑點狀;調整墊片,使軸瓦與軸頸接觸角達到60°、x1+x2=0.52mm、y=0.23mm。
  (2)軸承進油通道(dào)上(shàng)部平麵直角處用人工修磨R15mm圓角,使潤滑油直接噴射(shè)到軸頸(jǐng)和軸承上。
  (3)清除、清洗軸承進油通道內壁汙染物。
  (4)拆(chāi)除原節流孔板;安裝了(le)一隻φ25mm調節閥。調整後壓差為0.05Mpa。
  (5)對油箱、濾網、管道(dào)係統(tǒng)進行了衝洗,對機組潤滑油用YSF-50型自動反(fǎn)衝油水分離淨化裝置進(jìn)行48h連續不斷淨化(huà)處(chù)理,淨化(huà)後酸值(zhí)下降接近標準值。
  (6)更換二隻冷油(yóu)器YL-42-1,冷卻(què)水量原來為56t/h,加大到130t/h,冷卻麵積原來為(wéi)20m2,加大到42m2

來源:《中國設備工程》2007年07期
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