汽轮机推力瓦块温度高现象、原因分析及处理建议

摘要：作为汽轮机的组成构件，推力瓦在应用中侧重于对转子轴向位置进行确定，且可使转子轴向推力得以消化。但实际运行中，其自身温度过高问题又成为影响机组可靠运行的主要因素，严重情况下很可能出现较多连锁反应，不利于汽轮机安全生产目标的实现。鉴于此，本文主要分析汽轮机推力瓦块温度高现象、原因分析及处理建议。

关键词：汽轮机；推力瓦块；温度

中图分类号：TU756 文献标识码：A

1、引言

该汽轮发电机组的推力轴承位于高中压缸与低压缸之间，采用倾斜平面式双推力盘结构，这种结构的推力轴承由沿圆周方向的10条油槽将推力瓦面分隔12个扇面瓦块形成，每块沿圆周方向倾斜以保证瓦块内径处的润滑流量均衡，轴向推力通过该汽轮发电机组的推力轴承位于高中压缸与低压缸之间，采用倾斜平面式双推力盘结构，这种结构的推力轴承由沿圆周方向的10条油槽将推力瓦面分隔10个扇面瓦块形成，每块沿圆周方向倾斜以保证瓦块内径处的润滑流量均衡，轴向推力通过。

2、汽轮机推力瓦块温度高现象分析

第一次试运行：汽轮机冲转前，推力瓦温度与润滑油温相当。当汽轮机冲转后，正推力瓦温度8、9、10、11#温度开始上升，定速3000r/min，正推这4个瓦温涨至60℃。当并网加负荷后，低负荷时温度平稳。当负荷升高至100MW时，5月3日正推力瓦9#最高涨至99.8℃，8、10、11#达到90℃，其他正、负推温度与回油温度一致。135MW时9#推力瓦温度为99℃，满负荷运行时间约30min。

在5月9日按厂家处理方法将正推力轴承上部限位销由70丝调整至103丝，正推力瓦回油调整螺钉由原来7圈调整至8圈。

第二次试运行：2020年5月16日汽轮机冲转（正推力瓦温度由冲转前37℃），当转整达3000r/min，润滑油温37℃，正推力瓦温度8、9、10、11#上升明显，10#达到68℃。负荷70MW时，10#瓦温度达℃（所有推力瓦中的最高）。当负荷达100MW，9#推力瓦达100.5℃（所有推力瓦中的最高）、10#达90℃、11#达℃，其他瓦51℃左右。其中升负荷70MW时，9#瓦开始超过10#瓦；降负荷到83MW时，10#瓦高于9#瓦。

3、导致汽轮机推力瓦块温度高的原因

3.1、推力瓦和推力盘的平行度超标

轴承和轴颈的扬度不一致或者推力瓦球面座或安装环竖直面存在不合理的偏斜，致使工作瓦中某个区域的瓦块温度偏高。

3.2、推力工作面瓦块本体的厚度或瓦块间的厚度差太大

由于瓦块本身的厚度差或瓦块间的厚度差太大，造成运转中厚的瓦块承受的推力大于薄的瓦块所承受的推力，造成部分较厚的瓦块温度较高。

3.3、定位销配合紧力不够，导致组装时轴承体上、下部位错位

支持一推力联合轴承体上，定位销配合紧力不够，导致组装时轴承体上、下部位错位，则上、下推力工作面承受的推力不一致，推力的不均匀分布造成上、下推力工作瓦温度不一致，出现部分或个别瓦块温度偏高。

3.4、支持一推力联合轴承中油封间隙调整不当

推力轴承内有四道油封（两道巴氏合金油封，两道铜轴封）由于轴封间隙调整不当，运行中有轴封顶住转轴造成球面不能在推力的作用下随轴自位，而导致部分推力瓦块承受的轴向推力较大，温度较高。

4、处理对策与建议

4.1、推力瓦和推力盘的平行度超标，轴承和轴颈的扬度不一致

检查方法：检查轴承与轴颈的扬度。

标准值：轴颈 0.02mm 、轴承 0.02mm 。 实测：轴颈 0.01mm 、轴承 0.01mm。

处理：调整轴承、轴颈扬度至合适数值。

推力瓦球面座或安装环竖直面存在不合理的偏斜

检查方法：（1）拆除推力瓦的油封，塞尺检查各瓦与推力盘的间隙；（2）推力盘上抹红丹，盘动转子，检查瓦与盘的接触情况。

处理：处理间隙小的瓦块。

表1

检查方法：12块推力瓦全部拆出，分别测量厚度。各瓦的厚度差在2丝以内，同时特别关注8-11#瓦的厚度（做好记号）。

处理：对超标的瓦块进行刮瓦、研磨。

4.3、定位销配合紧力不够，导致组装时轴承体上、下部位错位。

检查方法：（1）检查定位销与销孔的直径大小（允许公差：配套锥型销 ）。（2）上、下安装环合体（定位销及螺栓锁紧）检查端面平齐情况。

处理：定位销有问题则重新加工定位销，销孔有问题则重新钻孔。

4.4、支持一推力联合轴承中油封间隙调整不当

检查方法：检查油封与瓦顶的径向间隙、推力盘与油封的径向间隙（自位前后的间隙）、推力瓦与油封的高度差。

表2

4.5、两次停机处理情况

本汽轮机于4月30日安装完成进行正式并网调试，在并网试运行过程中，严格按上汽说明书和调试方案进行汽轮机冲转及带负荷，在汽轮机冲转过程中，汽轮机推力瓦块温度上升正常，正推力瓦缓慢上升，负推力瓦温度基本与轴承回油温度相当，当负荷上升至70MW时，9#、10#正推力瓦温度明显高于其他推力瓦块温度，当负荷上升至135MW时，9#正推力瓦温度上升至最高99.2℃、10#瓦91.℃（推力瓦温度高跳机值107℃），经过与调试、安装、厂家及本厂技术人员商讨，决定对汽轮机推力轴承进行第一次翻瓦检查处理。

处理方案有：（1）检查汽轮机推力轴承与限位销的间隙，厂家要求上下限位销总间隙在1mm，上下各0.50mm，经检查发现推力轴承与限位销总间隙在0.73mm，与上汽技术人员沟通，让安装人员将间隙扩大至113mm，考虑到9#瓦在最下部，所以是下面0.5mm，上面间隙为63mm，保证有足够的位移量；（2）调整正推力轴承的回油量，在原来的建议调整7圈的基础上增加1圈；（3）检查推力瓦块磨损情况，发现9#10#推力瓦有轻微磨擦痕迹，并对7#8#9#10#11#12#正推力瓦块内的热电阻进行检验测量，发现各热电阻测量正常，能正常反应推力瓦块温度。

5、结束语

汽轮发电机组的推力轴承是承受转子在运行中的轴向推力，维持汽轮机转子和静止部件的正常的轴向间隙。推力轴承瓦块温度是推力轴承运行状态的一个重要参数，推力瓦块温度一旦超高，乌金磨损烧坏，转子便会发生不允许的轴向位移，因此保证推力瓦温度的长周期稳定测量是十分必要的。

参考文献：

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[2]谭天荣.汽轮机推力瓦块温度高的分析处理[J].电力安全技术,2015,17(07):52-53.

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