330MW汽轮机轴瓦温度异常原因分析及处理

李彬

【摘 要】汽轮机轴瓦温度是机组运行控制的重要参数之一，300WM机组在运行和启停过程中会出现轴瓦温度异常现象，轴瓦温度过高会严重威胁机组的安全运行。本文通过对大唐略阳发电有限责任公司330MW汽轮机发电机前轴承瓦温异常的原因进行分析，制定了相应处理方案，并在B级检修中执行，最终使该瓦瓦温达到设计值范围，确保了机组安全稳定运行。

【关键词】 汽轮机 轴瓦 瓦温

大唐略阳发电有限责任公司6号汽轮机组为北京北重汽轮发电机厂生产的330MW亚临界，凝汽式汽轮机，共有8只支持轴承和1只推力轴承。支持轴承全部采用椭圆轴承。机组支持轴承采用下部双侧进油，两端泄油。各轴承均设金属温度测点，1至6瓦沿轴向前后各设一个温度测点，报警值：95℃，停机值：110℃。7、8瓦各设一个温度测点，报警值：110℃，停机值：120℃。

1 出现的问题

略阳公司6号汽轮机在2013年A修结束开机过程中，发电机前轴承（以下简称7瓦）金属温度异常升高，在较短时间内达到105℃，接近110℃报警值。因此进行了临时停机消缺。

公司技术部门研究后初步制定出以下措施：将7瓦进油管节流孔直径自38mm扩至42mm；将润滑母管油压自0.16mpa调高至0.18mpa。通过增加进油面积，提高润滑油母管油压以增大润滑油进油量，提高润滑油冷却效率。

该措施执行后开机运行过程中，7瓦瓦温仍然呈持续上升趋势，并超过110℃报警值，最高达到了116℃。没有达到预期的效果，轴瓦金属温度长期超标大大降低了机组健康水平，给机组安全、稳定运行造成极大的威胁。

2 要因确定

我们一边监视运行，一边积极采取各种方法进行试验、查找7瓦金属温度超标的原因，力争找到解决7瓦金属温度严重超标的方法。

2.1启动顶轴油泵，顶起转子，减小轴瓦负荷

启动顶轴油泵，运行油压18.49Mpa，启动后7瓦瓦温迅速下降至97℃，但随着机组负荷的变化，瓦温又呈上升趋势，最终温度升至114℃，效果不明显。

2.2机组真空对轴瓦温度的影响

通过观察发现机组负荷变化时，机组真空在-88至-92KPa范围内变化，7瓦金属温度在97至114℃范围内变化，最高达118.5℃，接近停机值（停机值为120℃），在5、6、7瓦处分别架百分表测量真空变化时5、6、7瓦的标高变化，发现在真空从-89KPa上升到-91KPa，5瓦标高降低0.12mm，5瓦温度基本无变化，6瓦标高降低0.05mm，6瓦温度由93℃，降到90℃，7瓦标高无变化，温度由105℃上升到118℃，反之，降低真空，真空从-91KPa下降到-89KPa，5瓦标高升高0.12mm，5瓦温度基本无变化，6瓦标高升高0.05mm，6瓦温度由90℃升高到93℃，7瓦标高无变化，温度由118℃下降到106℃。

2.3分析主要原因、制定临时方案

7瓦标高太高，在机组真空升高时，由于低压缸下沉，引起低压缸前后轴承标高下降， 7瓦受到的载荷变大，引起7瓦金属温度升高，最终造成7瓦金属温度超过报警值接近停机值达118℃。根据以上原因制定出下列临时方案：

（1）长期运行一台顶轴油泵，顶起转子，减小轴瓦载荷。考虑到顶轴油泵长期在18.49MPa的高压下运行，容易造成油泵损坏和顶轴油管接头漏油的风险，决定将压力降到14.5MPa运行。

（2）降低机组真空运行，减少低压缸的下沉量，达到降低7瓦金属温度的目的，但该方法极大降低了机组经济性，没有采用。

（3）在凝汽器底部支起千斤顶，适当顶升千斤顶，限制低压缸的下沉量，升高5、6瓦标高，降低7瓦载荷，降低7瓦金属温度。

（4）临时方案的实施和效果。长期运行一台顶轴油泵，凝汽器底部逐步支起所有千斤顶，并同时在低压缸前、后轴承箱及7瓦外端盖处架设百分表，以监测顶起高度，在顶升过程中严密监视汽轮机各瓦的温度和振动的变化，防止机组跳机。最终，低压缸前轴承箱（5瓦）顶起0.15mm、5瓦金属温度上升6℃，低压缸后轴承箱（6瓦）顶起0.03mm，6瓦金属温度上升4℃，达到93.5℃，接近报警值（报警值为95℃）。停止顶升后，7瓦金属温度降低至102℃，通过长时间的观察，7瓦瓦温一直在93-104℃之间波动，走势曲线仍呈现波动型，但较之前有大幅下降且低于报警值（发电机轴瓦金属温度报警值为110℃），监视运行。

3 制定方案及实施

3.1方案制定

通过以上原因分析和临时降低7瓦的温度，经过讨论最终制定出下列方案：

（1）利用停机机会对低发转子进行中心复测及调整。

（2）对5、6、7瓦分别进行解体检查，检查轴瓦和轴径有无损伤。

3.2方案实施

在2014年B级检修中，我们对既定方案进行实施：

3.2.1轴承解体，轴瓦和轴径检查和处理

在2014年B修中，我们对5、6、7瓦分别进行了解体检查，检查结果如下：

5瓦解体后经仔细检查，5瓦乌金表面无损伤，无裂纹，无脱胎现象，5瓦轴颈无磨损。6瓦解体后经仔细检查，6瓦乌金表面无损伤，无裂纹，无脱胎现象，6瓦轴颈无磨损。

7瓦解体后发现7瓦轴颈处出现多条磨损的深槽，最深处超过2mm，检查7瓦发现7瓦乌金面损坏严重，损伤严重，需要返厂处理。北重厂经过强度校核后，将发电机转子7瓦轴颈处直径由450mm车细至445.42mm，保留密封瓦处转子直径不变，（车削部位如图1所示），并根据车削后的轴颈尺寸按照技术要求重新浇筑修配轴瓦。

图1 7瓦轴颈车削加工示意图

3.2.2低发转子中心测量及调整

在停机后，我们在凝汽器水侧无水，汽侧灌水1.18米，千斤顶顶升的状态下对低发转子进行了中心复测，测量结果如下（表架低压转子，表针指向发电机转子，方向面向机头，单位：mm，下同）：

中心偏差：上偏心0.025；左偏心0.025 ；张口偏差：下张口0.02；右张口0.035

由测量数据看来，中心及张口值偏差都在合理范围内，这也与在千斤顶支起后，7瓦温度回到安全范围内的结果相印证。松开凝汽器底部千斤顶，水侧无水，汽侧灌水1.2米，工况下对低发转子再次进行测量，测量结果如下：

中心偏差：上偏心0.115；左偏心0.11

张口偏差：下张口0.04；右张口0.045

由此数据可知，在凝汽器底部千斤顶支撑力去掉后，发电机张口无明显变化，但中心偏差已经超出要求范围，由此可以确定，由于7瓦标高偏高，在运行中真空较高时，低压缸下沉量较大，使7瓦载荷增大，导致7瓦瓦温异常升高。

根据这一测量结果，考虑到6号机自2008年B修以来，7瓦金属温度一直偏高，将凝汽器汽侧灌水高度由1.18米升高到1.342米，进行找中心测量调整，最终将发电机静子前侧抽掉0.20mm垫片，后侧抽掉0.48mm垫片，通过平移发电机静子的方法进行左右方向的调整，调整后对低发中心进行复测，测量结果如下：

中心偏差：下偏心0.0125；左偏心0.02

张口偏差：上张口0.01；右张口0.01

调整后的测量结果显示中心及张口均在0.02mm以内，达到标准范围内。

3.2.3低压缸后轴承调整

由于在停机前6瓦温度达94℃接近报警值（报警值为95℃），6瓦紧邻7瓦，为了保证6瓦负载荷不至过重，在6瓦底部抽掉0.07mm垫片。同时将6瓦进油管节流孔直径由Φ38mm扩至Φ40mm，增大进油量，降低6瓦温度。

4处理效果

B修结束开机运行后，从冲转到带负荷到最终满负荷330MW发电，7瓦瓦温最高至88℃，离报警温度110℃相差27℃，较停机前下降明显，停机前后瓦温值见表1。

5 结语

由机组开机后运行参数来看，6瓦瓦温为80/87℃，较停机前79/90℃略有下降，7瓦瓦温在83℃至88℃之间，8瓦瓦温较停机前90℃至94℃之间变化全部在报警值以下，机组各瓦振动无明显变化。通过这一结果可以看出，此次7瓦温度异常缺陷的处理是成功的，保证机组能在各种工况下安全运行，机组运行的安全性得到极大地提高。