华能大连电厂1号主机推力瓦温度高原因分析及处理方案

摘 要 随着我国电力工业的蓬勃发展，电厂大容量机组的比重有了迅速增加。大机组对于主机推力瓦温度标准要求是很高的，它不仅配有可靠的温度监测装置，并且部分机组还配有主机推力瓦温度超高分析和故障诊断系统。能及时准确的分析和处理好主机推力瓦温度超高问题，是确保发电机组安全、稳定运行的关键。

关键词 主机；推力瓦；温度超高

中图分类TM62 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）99-0157-03

0 引言

华能大连电厂1号机组系日本三菱公司生产的TC2F-40型350MW燃煤中间再热、凝汽式机组，推力轴承设计安装间隙：（0.25mm～0.38mm）。大连发电总厂安装检修公司自1986年至今一直承担该厂的A、B、C级检修工作，2004年9月，检修前，该厂检修部技术交底中反应，#1机组存在推力瓦温度超高的缺陷。通过本次检修，在该厂相关部门及人员的协助配合下，彻底解决了推力瓦温度超高的缺陷问题。

1存在问题

1）1号机组2004年2月以来，主机推力轴承GEN侧金属温度缓慢上升99℃；

2）主机轴向位移由0.38mm变化到0.53mm（向GEN侧移动了0.15mm）；

3）主机推力轴承磨损油压由1.8bar上升至目前的2.75bar。对此，我们将其做了调整，使其恢复到了2.0bar。如下图所示：

2推力轴瓦温度高原因分析

（2）推力盘温度在80℃左右，而推力瓦块及推力瓦壳温度在15℃左右，这样回装使轴向推力间隙不准确，1号机最终安装推力间隙是0.38mm（设计上限值）。但由于温度差，实际间隙超过0.38mm，推力间隙并不是越大越好，推力间隙不准确是造成推力瓦温度高的原因之二。

2）推力瓦温度升高的主要原因是轴向推力增加。作用于多级汽轮机转于上的轴向推力有：作用于动叶片上的轴向推力；叶轮两侧、高低压平衡毂压差产生的轴向推力；汽封套直径不等引起的轴向推力等。而引起轴向推力增加的原因有：

（1）机组当前的主蒸汽流量大于设计值约40t/h。在额定负荷下，蒸汽流量增加，汽轮机的正向轴向推力也随之增加；

（2）高压平衡鼓汽封环径向间隙增大，调节级蒸汽漏到平衡鼓的蒸汽流量增加，使高压平衡鼓腔室内压力增加，汽轮机的正向推力增加；而这路蒸汽在高压缸压力级没有作功就导入高压缸排汽，从而使主蒸汽流量增加，汽轮机的正向推力增加；如果低压平衡鼓汽封环径向间隙的增大，或者低压平衡鼓背压侧平衡管通流面积不是足够大，其背压力就有可能升高，以至减少低压平衡鼓所产生的负向推力，引起推力轴承工作瓦温度升高。

2004年9月检修，推力瓦温度又由低向高发生了变化。其主要原因是，检修中仅更换了推力轴承工作瓦，而机组的轴向推力并没有减少，故推力瓦磨损后，热偶测点处乌金厚度变薄，温度开始升高；

（3）如果水质不良及高加疏水系统改造，改造前几乎每周须清扫一次8导7及7导6高加疏水滤网，而改造后直抽式，氧化物系统内循环，虽然量不大，但常年累积使高压通流的动静部件结垢，汽动参数的变化使其后各级的做功减少，轴向负推力减小，轴向正推力相对增加；则推力轴承的负荷过大，是造成推力瓦温度高的原因之三；

（4）1号机停8段抽汽，使高压缸1～7级做功能力增加，轴向负推力增加，轴向正推力相对减小，则GEN侧推力瓦的承载减轻，推力瓦温度降低；

（5）不排除机组热工蒸汽温度热偶护套断裂问题。如图二所示，正常情况下，高压平衡盘的12个平衡孔的漏汽G1及高压蒸汽入口管漏汽G2进入高压内外缸之间，一部分经过高压内缸与外缸的凸凹榫的间隙漏入中压缸G3，另一部分经过1号静叶环与外缸的凸凹榫的间隙漏进高压缸排汽G4，那么G4=G1+G2-G3。

调节级蒸汽温度热偶套筒穿过高压内缸和1号静叶环后伸入在调节级蒸汽室底部，热偶套筒尾部焊接在内缸外侧。热偶套筒直径Φ30mm，1号静叶环处的孔径Φ35mm，两者之间存在环状间隙，相当于Φ18mm孔的通流面积，但调节级蒸汽室的蒸汽是不能进入到内、外缸之间的。

如果调节级蒸汽室蒸汽温度热偶套筒断裂或破损，调节级的高温高压蒸汽流过环状间隙，通过静叶环与内缸结合面的断裂处进入温度套管内部，使速度级后的高压蒸汽（约14Mpa、500℃）经热偶护套的内孔（φ19mm）漏入高中压平衡毂的12个（φ46mm）加热孔内，使高中压侧填密环（平衡毂）的压力大大增加，轴向正推力加大，使推力瓦升温并磨损；

（6）机组从安装初期运行至今，由于基础沉降、汽缸及转子的刚性等发生变化，使汽机的轴系扬度变化很大，这种变化将引起推力盘与推力瓦块的平行度不良，使各推力瓦块在运行中的承载不均匀，承载大的瓦块温度必然升高。扬度变化如下图所示：

综上所述，我们认为汽轮机高压缸内存在问题，所以检修时对高压缸进行解体检查。

3推力轴瓦温度高处理措施

主要从两个方面入手：

第一方面：利用1号机组检修之机对高、中压缸进行重点检查：

1）汽轮机扬度进行校核测量，尽可能按设计值恢复。同时对#1机组基础沉降进行检测；

2）检查大轴零位，并在此状态下测量高、中压缸通流间隙，进行通流间隙调整，尤其是高中压平衡毂、低压平衡毂汽封、阻汽片磨损情况，进行有效修复及更换；

3）对四个高压进汽管密封圈处进行检查更换；

4）喷嘴室与转子间阻汽片的顶部和根部径向间隙进行校核测量，检查汽封、阻汽片磨损情况，进行有效修复及更换；判定是否有漏入高压平衡鼓及高排流量蒸汽，若有进行修复；

5）检查高、中压缸通流部分结垢程度，对通流部件除垢；

6）检查低压平衡鼓至中排导汽管通流情况；

7）检查调节级温度套管完好性，热工蒸汽温度热偶护套断裂与否，我们都将更换；

第二方面：对推力瓦本身进行检查，检查的重点：

1）检查推力瓦工作间隙有无变化，修后按标准值0.25-0.38mm的上限设定；

2）检查推力瓦（两侧）的乌金磨损及支撑块状况，进行更换；

3）检查推力瓦供回油管路有无异常，活接头是否松动。推力轴承工作瓦供油管油量，推力轴承工作瓦回油节流孔流通面积，回油的调节螺栓是否松动；

4）检查推力瓦装置有无异常，平行度是否良好（变形等）；

5）检查调整斜铁及垫块的紧固螺栓⑤有无松动，检查H尺寸与垫块⑦的厚度差。

6）解体推力瓦：在推力瓦的壳体的垂直面左右分别支两块百分表，在转子前轴端支一块百分表，测量转子的轴向定位尺寸并记录。分别拧松调整斜铁的四个紧固螺栓⑤，观察百分表的读数并记录。用撬棍推拉推力瓦的壳体，测量推力间隙并记录。检查推力瓦块的磨损情况，并测量其厚度，做好记录；检查支承垫块14、15、16的接触；销17及“G”部的磨损情况；检验瓦块与推力盘的接触度；推力盘垂直度校验。

7）组装推力瓦：临检状态下检修推力瓦，必须拆卸LP-GEN对轮。测量轴端的定位尺寸符合设计（“K”尺寸=7.2mm时）55.85mm，在推力瓦的壳体垂直左右分别支两块百分表，在轴端支一块百分表，用撬棍推拉推力瓦的壳体，测量推力间隙并记录。分别拧紧调整斜铁两个同一方向的紧固螺栓⑤，观察三个百分表的读数使其保持不变。

锁紧调整斜铁紧固螺栓⑤，测量轴端的定位尺寸符合设计尺寸，并用防松线紧固。确认前轴承箱内热工各监测热偶及探头恢复后，扣前轴承箱。

4 结论

通过上述系列检修工作，机组在并网运行中发现，主机推力瓦温度等各项监测参数，达到了设计标准要求，机组已处于安全、稳定的运行状态，受到该厂的肯定与表扬。在此，本人对在本次检修中，给予大力支持的相关领导、检修部、运行部等职能部门及人员，衷心表示感谢。

参考文献

[1]张游祖，施维新.汽轮发电机组的振动及转子找平衡.北京：水利电力出版社，1963.

[2]水利电力部西安热工研究所.汽轮机扭振研究译文集.

[3]周荣光.电力系统故障分析.清华大学出版社，1988.

[4]黄树红等.汽轮发电机组甩负荷时的轴系扭振特性.动力工程.1994.14（2）.