河源电厂#1机组轴瓦温度跳变情况分析与预控

王得伟

摘 要：汽轮机是发电厂的关键设备，其运行效率和电厂的经济效益密切相关。作者结合多年的工作经验以及河源电厂汽机运行过程中出现的问题，提出相应的应对措施。该文详细介绍了河源电厂1号机商业运行启动过程中#1轴瓦温度跳变，经分析引起轴瓦温度跳变的根本原因是顶轴油滤网破损，导致不锈钢丝脱落磨损轴瓦，造成汽轮机非正常停机。针对上述汽轮机故障，采取有效措施，避免类似的汽轮机故障再次发生，以提高电厂机组运行效率，实现电厂的经济效益和社会效益。

关键词：汽轮发电机组 轴瓦 温度跳变 滤网

中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（c）0080-01

广东河源电厂2×600 MW 机组为哈尔滨汽轮机厂与日本三菱公司联合设计生产的CLN600-25/600/600型、超超临界、一次中间再热、单轴、两缸、两排汽、凝汽式汽轮机。#1机组于2009年2月3日商业运行启动期间，当转速冲至275 r/min时，#1轴瓦温度跳变到130 ℃，运行人员立即打闸停机，并投盘车。经过指挥部商定准备开瓦检查。

2009年2月4日下午打开#1轴瓦，发现轴颈上延轴瓦接触面部位有明显划痕，轴瓦已经有明显磨损，在右侧瓦瓦口位置有不锈钢丝，经测量不锈钢丝直径0.025 mm左右，被卷曲成絮状。2009年2月5日开始拆#2轴瓦，发现#2轴颈也有划痕，但相对#1轴颈较轻，随即拆#3、#4、#5、#6轴瓦，未发现有大的异常。

1 要因确认

经检查发现，在油箱回油滤网上，油箱磁棒上，油净化装置滤网上，均粘拂有直径为0.025 mm的不锈钢丝。检查油箱回油提篮滤网的不锈钢丝直径为0.135 mm，明显比污染油系统的不锈钢丝粗，而且刚度较硬，况且无破损，可以排除。油净化装置上有三种滤网，一种明显比这种粗，另一种明显比这种细，再一种为棉滤网，与之不同，可以排除。密封油装置上为筒状滤芯，不会脱丝，可以排除。检修部门对顶轴油滤网进行解体检修，发现两套顶轴油滤网（内外套装共两个）已经严重损坏，上沿出现严重飞边，滤网中部也已经损坏，经测量顶轴油滤网的不锈钢丝直径为0.025 mm。

分析后认定顶轴油滤网不锈钢丝是导致轴瓦温度高的主要原因，不锈钢丝为运行过程中滤网破损脱落所致。

2 原因分析

#1、2轴瓦无顶轴油，滤网不锈钢丝是如何进入#1、2轴瓦并划伤轴颈的呢？

整个油系统设计有两套顶轴油装置，在每台顶轴油泵前设计了一套过滤器，过滤器分内外两层滤网。当滤网破损后，滤网在流动油的带动下不锈钢丝会脱落流入系统。顶轴油系统有一路调整油直接回到油箱，不锈钢丝随之进入油箱；另四路顶轴油从#3、#4、#5、#6轴瓦油口进入轴瓦，但在盘车状态下，转子在有顶轴油位置轴颈都有0.05～0.10 mm的顶起高度，跟随顶轴油进入这四个轴瓦的不锈钢丝在油动力的作用下流过轴瓦与轴颈的间隙，进入轴承座，流回到主油箱，受到不锈钢丝污染的润滑油会经过进油管道进入#1、#2轴瓦进油口。

#1、#2轴瓦是可倾瓦，无顶轴油，随油流过来的不锈钢丝就会在油口位置聚集，在盘车（或冲转力）的带动下转子转动，部分不锈钢丝碾转出轴瓦，部分嵌在瓦口位置。转动的转子在带有不锈钢丝的瓦上旋转势必会将转子轴颈位置磨损，因冲转过程中转速最高升至275r/min，还未达到足够的温度使轴瓦熔化，也未形成油膜将转子抬起，而转子轴颈已经在钢丝的作用下严重划伤。

因#2轴瓦离#3轴瓦较近，#3轴瓦有顶轴油的抬起高度，#2轴瓦也相应有小量的抬起，因而对#2轴瓦起到了保护作用，这就是#2轴瓦相对于#1轴瓦磨损较轻的原因。

3 预防与控制措施：

3.1 顶轴油滤网清理

在2009年1月19日停机后，至2月3日重新启动，按照规定，停机过程中系统上所有的滤网都应该进行清理检查，但检修部门并未做此项工作。在顶轴油装置说明书中明确规定：“5.1经常检查滤油器滤网的阻塞情况，并定期清洗使之畅通”。如果在此期间检修人员能及时检查清理滤网，完全能避免此次事故的出现。

3.2 顶轴油滤网更换与改进

顶轴油滤网两个滤网都已经破损，说明滤网存在质量问题，这种滤网一旦破损，会直接污染油系统，磁棒对不锈钢丝也起不到吸附的作用，造成划瓦、划轴、油路赌塞等严重安全隐患，而且滤网设计也不合理，滤网过细，型式为上下为压盖式密封结构，支撑龙骨稀疏，容易破损，建议更换成筒状褶皱滤芯或改进成其他形式滤网，保证其安全稳定运行。

3.3 转子晃动值分析

转子在前箱位置有转子晃动测量测点，在开机前盘车过程中转子已经磨损，会引起晃动值的变化，测量电压也相应变化，运行人员并未引起足够的注意，导致事态扩大。

3.4 停机惰走时间分析

2009年1月19日停机过程中，转子惰走时间比正常是否有变化，尤其是在转速低无法形成油膜的过程中，瓦温是否有变化，如果在此期间转子惰走时间变短了，是否引起了运行人员的注意。如果在此期间转子惰走时间无异常变化，说明轴颈和轴瓦是完好的，那么污染物在此期间并没有进入轴瓦，只能是在2月3日启动前进入的轴瓦的。经查停机期间惰走时间正常，瓦温未变化，表明在24d的停机盘车过程中，润滑油受到污染。

3.5 盘车电流分析

在盘车运行过程中，盘车电流是个重要指标，如果盘车电流比正常运行偏大，说明转子受到的阻力扭矩增大，就应该分析原因，通流动静摩擦、顶轴油定期高度不够或转子与轴瓦干摩擦等等，经查盘车电流运行记录曲线，电流变化明显，但运行人员并未引起注意，也未分析原因。

3.6 油系统的清理检查

滤网丝会随油进入所有的油系统设备及管路。调速油系统，高压油、复位油、保安油等都是小管路，如清理不到位，滤网丝会将滑块卡涩、阻塞截流孔，直接危机跳机。滤网丝也可能进入密封油系统，直接划伤发电机密封瓦，造成氢气泄漏。所以一旦油系统受污染，必须要对所有的设备管道进行认真彻底的清理，一个位置清理不到位，就可能重蹈覆辙。油系统清洁度是机组安全稳定运行的有力保证，必须引起足够的重视，在后期的恢复阶段应作为工作的重点。

4 结论

河源电厂#1机组轴瓦温度跳变的主要原因是运行过程中顶轴油装置滤网的不锈钢丝破损脱落所致。同类型顶轴油装置滤网都存在滤网不锈钢丝破损、脱落污染油系统的风险，给机组的安全稳定运行造成隐患。

希望通过对河源电厂#1机组轴瓦温度跳变原因的分析与预控的解析，给此类机组瓦温跳变的诊断及处理提供可靠的依据，同时也为同类型机组的技术改进提供了可靠的参考资料。

参考文献

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