盘车装置存在的问题及处理方法

王冰

摘  要：汽轮机盘车装置时汽轮机组重要设备之一，对汽轮发电机组安全运行中起着关键作用。本项目盘车装置在机组调试、整套启动及机组移交时，出现盘车不能顺利投入及盘车装置损坏问题，对机组安全运行造成很大影响，与本项目相同机型的昆山协鑫蓝天天然气分布式能源项目盘车装置也出现了同样问题。文章主要介绍了本项目盘车装置出现的问题原因进行了分析并采取的相应的改进措施。

关键词：盘车装置;转子;啮合;汽轮机

1.概述

本项目采用杭州中能汽轮动力有限公司生产的C23-7.8/1.3型抽汽凝汽式汽轮机，盘车装置为其配套生产的蜗轮蜗杆式盘车装置，是通过功率为 7.5 千瓦的交流电动机带动蜗轮，经蜗杆减速后盘动装在主轴上的小齿轮带动汽轮机盘车大齿，经蜗杆变速后的汽机转速约为 9r/min。当汽轮机转速超过 9r/min 时，在离心力和弹簧作用下，盘车装置即自行退出。

在盘车装置调试时，按照厂家技术要求，各瓦顶轴高度0.03mm-0.05mm，#2、#3、#4瓦顶轴油压力出现波动，尤其#4轴瓦顶轴油压波动范围在8Mpa-11Mpa，盘车在啮合启动时，盘车装置始终启动不成功，通过检查接近开关，发现探头损坏，通过短接探头盘车装置启动成功。更换接近开关后，还是出现盘车装置不能正常投入现象，在厂家的解释下，将#2轴瓦顶轴油阀门全部关闭，盘车装置启动成功。在机组停运后出现不能正常投入情况，且在机组72+24小时移交后停机，盘车刚投入后，出现盘车装置涡轮轴轴承损坏事故，造成盘车不能正常投入，为防止汽轮机大轴弯曲，只能采取汽轮机关闭所有疏水进行闷缸措施。

2.盘车装置发现的问题

2.1盘车装置调试时和机组启动前，盘车装置不能经常投入

机组调试时，盘车装置通过手动挂闸，将盘车装置小齿轮与汽轮机盘车大齿啮合，在启动盘车过程中，经常盘车小齿与汽轮机盘车大齿脱开，启动失败，主要原因为接近开关损坏引起。

更换接近开关后，再次启动盘车装置，盘车装置还是启动失败。针对此现象，通过窥视窗检查盘车啮合情况，发现盘车装置啮合正常，接近开关显示未啮合状态（接近开关检测盘车装置小齿轮位置，判断盘车装置是否啮合），通过短接接近开关，盘车装置可以顺利启动。经过综合分析，盘车装置电机为工频电机，机组容量较小，汽轮发电机转子相对较轻，在盘车装置启动时，盘车装置小齿轮与汽轮机盘车大齿短暂分离，盘车装置小齿轮在弹簧作用下，位置发生变化，接近开关发出盘车装置小齿轮脱离信号，引起盘车装置无法正常启动。在厂家的建议下，为保证盘车装置小齿轮与汽轮机盘车大齿轮不脱离，增加盘车装置电力受力，保证盘车电机电流在额定范围内即可，特关闭了#2轴瓦顶轴油阀门，盘车装置顺利启动。

2.2机组停机后，盘车装置不能经常投入，盘车装置涡轮轴轴承损坏

机组停机后，在手动啮合盘车装置后，通过手动方式盘动转子，发现转子人力通过盘车手轮基本盘不动，检查顶轴油压力，相对启动前压力减小2Mpa左右，且进瓦顶轴油压力波动大，重新调整各瓦顶轴油压力，将关闭的#2轴瓦顶轴油阀门重新打开，盘车装置顺利投入。在72+24小时机组移交后停机后，盘车装置在启动后，直接造成涡轮轴轴承损坏，引起机组盘车装置不能投入，为防止汽轮机大轴弯曲，现场紧急关于所有疏水，采取汽轮机闷缸的方式防止汽轮机大轴弯曲。综合分析，一是由于润滑油温度相对机组启动前温度高，引起顶轴油进轴瓦顶轴压力相对机组启动前压力减小，盘车装置电机超额定电流。二是通过翻瓦检查顶轴油孔，顶轴油孔为Φ3mm，图纸要求为Φ5mm，顶轴油孔与设计不符，引起进轴瓦顶轴油压力波动，涡轮轴受力不均，造成轴承损坏。

3.盘车装置问题分析

综合分析，盘车装置不能正常投入的原因：一是，#2、#3轴瓦顶轴油孔在工厂加工过程中，未严格按照新升版的加工图纸进行加工、配置（老版轴瓦加工图纸顶轴油孔为Φ3mm），对进瓦顶轴油进行了节流，引起顶轴油压不稳，造成盘车装置涡轮轴轴承损坏。二是，由于机组容量较小，汽轮发电机组转子重量较小，盘车装置在启动时，盘车装置小齿轮与汽轮机盘车大齿短暂分离，在弹簧作用下，盘车装置小齿轮产生部分位移。三是，保证润滑油温不产生波动，保证机组启动前、后，润滑油温一致。

4.问题解决

4.1为保证盘车装置启动正常，防止接近开关误报，为解决此问题，经过各参建单位讨论，提出两种解决方案：一是，测量盘车装置啮合状态，盘车装置小齿位置，再测量盘车装置启动失败后，盘车装置小齿轮位置，通过测量出的差值，选择合适量程的接近开关。二是，在盘车装置设置一台变频器，防止盘车装置小齿轮在启动时，产生部分位移，引起接近开关误报。由于本项目有合适的变频器，特采用了第二种解决方案，在盘车装置控制柜上增加一台变频器，设置60s，盘车装置电机由0HZ增加到50HZ，解决了盘车小齿轮产生部分位移，接近开关发出错误信号问题，盘车装置可以正常投入。

4.2现场对#2、#3轴瓦进行翻瓦，顶轴油孔按照厂家设计要求（Φ5mm）重新进行扩孔处理，解决了进瓦顶轴油孔节流问题及顶轴油压波动大问题。

4.3规范润滑油油温，保证机组启动前、与启动后油温基本一致，防止影响顶轴油压，造成盘车装置轴承损坏。

5结论

汽轮机盘车装置在汽轮机安全运行中起着关键作用，必不可少、不可替代。首先，机组停机过程中，汽轮机因降温而受到冷却，由于汽缸及转子上、下部分冷却不均匀，在转子停止转动后，便会使转子产生热弯曲，其次，机组冲转前盘车，使转子连续转动，避免因阀门漏汽和汽封送汽等因素造成的温差使转子弯曲。最后，較长时间的连续盘车可以消除因机组长期停运和存放或其它原因引起的非永久性弯曲，所以，盘车装置是保证汽轮机安全运行最重要的设备之一。

参考文献

[1] 梁景昌，《汽轮机盘车装置的应用与分析》，《科技创新与应用》2017年第03期;

[2] 赵小董，来敏华，《盘车装置损坏的原因分析》，《工业汽轮机》2005;

[3] 罗志刚，《汽轮机盘车装置的故障分析与处理》，《河北电力技术》2002年02期;

[4] 何金文、何金权，《汽轮机盘车装置常见故障分析及处理方法》，《安徽电力科技信息》2002年第6期