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某火电厂 330MW 机组推力瓦温高原因分析及处理

来源:上海自仪公司作者:上海自仪公司网址:http://dancingangelshk.com

摘 要: 某火电厂 330MW 机组更换高压喷嘴后轴系推力由向机头端变为向电机端,上海自仪公司推力瓦温由更换喷嘴前60℃ 左右升高到80℃,处理#1 轴瓦激流振动调整顺序阀序后进一步爬升至超过报警值,非常高达到 101℃ ( 报警值 99℃,跳机值 107℃ ) 。通过分析研究,结合解体检查相关数据,通过更换磨损的推力瓦块及调整推力瓦座和推力盘平行度,顺利将推力瓦温控制在 80℃左右。


1 绪论

某机组是上海汽轮机厂生产的引进型 N330-16. 7 /538 /538,亚临界、中间再热、单轴双缸、两排汽、高中压合缸、凝汽式汽轮机。该机组推力瓦安置在高压轴承座内,在非常好号轴瓦外侧独立布置,其机构形式采用京士伯里楔形垫块式。推力盘和汽轮机轴制成一体,在其两侧各安装有六块推力瓦块,推力瓦块由调整垫支承,调整垫块则装配在对分的支承环上,并用销支持。推力瓦块由于调整块的摇动可以使各瓦块分担相同的负载,受力均匀。支承环在水平面上对分,并被安装在推力轴承套中,通过支承环防转键来防止支承环和轴承套的相对移动。推力轴承套在水平面处对分,上下半用螺栓和销子固定。为防止轴承套在轴承座中转动,在轴承套的上半部和下半部的水平面出均有凸缘插入定位机构。


采用京士伯里楔形块式的推力瓦只能通过调整块的摇动和相关部件部分的变形来使受力均匀,推力瓦块自动就位的范围有限,故对推力瓦座与推力盘的平行度要求很高。


2 事件经过

2016 年 1 月大修期间,为提高机组经济性更换了高压喷嘴。喷嘴更换后,调节级压力较之大修前明显下降,轴系推力由向机头端变成向电机端,推力瓦温由更换喷嘴前 60℃左右升高到 80℃左右,在该温度下可稳定运行,波动幅度在正负 5℃以内。


2017 年 1 月 B 修期间,为解决机组#1 轴瓦受汽流激振的影响,根据上海汽轮机厂的指导意见,对机组的顺序阀序进行调整,由原来下周进汽优先的 GV1,GV2→GV4→GV5→GV6→GV3 改为上周进汽优先的 GV6,GV3→GV5→GV4→GV1→GV2。调整之后,#1 轴瓦汽流激振情况得到很好的处理,但推力瓦温度在顺序阀序转换后缓慢上升,在 30 分钟时间里上升到 97℃,后续半年在 93℃ -97℃之间波动。


2017 年 9 月 18 日顺序阀模式下推力瓦温超过报警值,非常高到 101℃,运行人员随即改为单阀运行,推力瓦温缓慢降到84℃,待稳定几个小时后改为顺序阀后温度又缓慢上升至 96℃左右。从中可以看出推力瓦温对顺序阀运行和单阀运行比较敏感,但由于在单阀状态下阀门节流严重,机组长期单阀运行经济性差,故制定反措: 顺序阀运行状态中推力瓦温接近 97℃时,降负荷处理,如温度达到打闸值,按照运行规程停机处理。2018 年 5 月 3 日,机组临修解体推力瓦发现: ① 轴系推力间隙 0.38mm,较 2016 年大修 0.28mm 增大 0.10mm; ② 非工作面瓦块( 电机端) 磨损较严重,六块瓦块均有不同程度磨损,其中顶部#8、#9 瓦块装有温度探头,瓦块表面有明显过温痕迹; #12 瓦块平整度偏差非常大,达到 0.87mm,#7 瓦块偏差 0.15mm,#11 瓦块偏差0.10mm,装有温度探头的#9 瓦块整体磨掉 0.08-0.10mm; ③ 推力瓦座与推力盘垂直平行度相差 0.20mm; ④ 工作面瓦块( 机头端)情况良好,涂红丹检查瓦面接触较好,无磨损痕迹。


3 原因分析

( 1) 2016 年大修期间更换高压缸喷嘴之后,调节级压力明显下降,造成向电机端轴向推力增大,轴系推力由工作面转向非工作面。而上海汽轮机厂的轴系推力计算结果指出,轴系推力换向及电机端轴向推力增大程度在推力瓦可承受力度范围内,应是推力瓦存在结构性问题。推力瓦温对顺序阀不同阀序及单阀情况下瓦温变化情况也指出推力瓦块受力不均对外界变化非常敏感,而更换喷嘴只是导致非工作面推力瓦磨损的诱因。



( 2) 从解体后非工作面推力瓦总体磨损情况来看,六块瓦块磨损程度不一,存在受力不均现象,分析主要是非工作面推力瓦平面度较差或推力瓦座与推力盘的平行度较差造成。推力瓦座与推力盘垂直不平行度达到 0.20mm,已经超出推力瓦块调整块摇动调节负载的能力而造成磨损,瓦块磨损对进油囊的破坏会进一步加剧磨损,非常终造成推力瓦块受力不均且对顺序阀序变化敏感。基于此,判断推力瓦座和推力盘平行度差是推力瓦温高的主要原因。

4 处理措施及效果

( 1) 结合相关分析及解体数据,对推力瓦做如下处理措施:

①更换非工作面所有推力瓦块,修刮各瓦块至与平板接触面大于 75%,调整各瓦块厚度差不大于 0.02mm; ②修刮瓦块进油囊,保证进油量以确保瓦块冷却效果; ③对推力轴承座支持楔型垫块斜度进行加工,通过楔形垫块与推力瓦座支承挂耳的配合调整将推力瓦座与推力盘垂直平行度由 0. 20mm 降 低 至0. 05mm,并在非常终回装推力瓦时保证推力瓦座与推力盘水平平行度不大于 0.02mm; ④鉴于机组#1 轴瓦受汽流激振,未对修改后上周进汽优先顺序阀序进行更改。


( 2) 经过处理,2018 年 5 月 17 日机组启机后推力瓦温70℃左右,一周内缓慢上升至 80℃ 左右且保持稳定,迄今已在80℃左右稳定运行 8 个月,证明处理结果有效。

5 结语

推力瓦温是机组安全运行的重要指标之一。此次推力瓦温高的主要原因是推力瓦座与推力盘垂直平行度差,历次推力瓦检修重视其水平平行度而忽视了垂直平行度,今后检修对其要格外重视。除此之外,推力瓦的检修要更细更精,不能凭经验施工,上海自仪公司才能保证推力瓦高标准装配,进而保证机组安全运行。