一种防止汽轮机振动探头烧损方式的探讨

2022-07-14季楷

设备管理与维修 2022年9期

季楷

（京能秦皇岛热电有限公司，河北秦皇岛 066000）

0 引言

发电机组轴瓦运行状况直接关系到汽轮发电机组安全生产和企业的经济效益，因此对振动进行有效的状态检测和故障诊断具有重要的意义。通常情况下，汽轮发电机组轴瓦振动信号通过轴瓦振动探头进行测量。某火电厂一台由上海汽轮机厂生产的600 MW亚临界汽轮发电机组，由于1#瓦处轴封漏气温度高造成1#瓦轴振探头烧损，直接影响机组安全及运行监视。

1 汽轮机组轴承工作概述

在基础系统内，滑动轴承至关重要，其运转状态对旋转机械工作性能具有较大影响。旋转机械工作期间，转子运转多由轴瓦和轴颈表面油膜支撑。工作过程中，轴瓦发生问题极易导致油膜失衡，轴承温度较高时也会导致振动异常问题。如果不及时处理上述问题，轴承温度将不断升高，不仅会损伤轴承，还会增加安全事故发生率[1-3]。所以，对机组轴承振动的可靠监视对于机组安全非常重要。

2 技术背景

汽轮机发电机组是发电厂的关键生产设备，其运行状况直接关系到安全生产和企业的经济效益，因此对其进行有效的状态检测和故障诊断具有重要意义。汽轮发电机组属于典型的旋转机械，其轴瓦振动信号通常通过轴瓦振动探头进行测量。

通过对某火电厂一台由上海汽轮机厂生产的600 MW亚临界汽轮发电机组的振动监视系统应用场景的调查，发现目前振动探头存在以下问题：由于1#瓦轴封存在漏汽现象，汽轮机轴瓦振动探头安装位置温度较高，常规引线及探头高温环境工作受命较短。这一问题解决方案通常有两种：一是使用耐高温振动探头及电缆，其缺点是耐高温振动探头及电缆价格昂贵，并且在使用过程中并不能彻底解决此高温损坏探头的问题；另一种方法是增加临时压缩空气吹扫冷却，但存在冷却效果差、现场布置困难等问题。

3 创新思路分析

针对上述技术问题，设计了一种汽轮机轴瓦振动探头循环冷却装置，以解决汽轮机轴瓦振动探头高温环境下使用寿命短的问题。

初步的设计思路：制作一种汽轮机轴瓦振动探头循环冷却装置，包括外套管、内套管和隔绝板，内套管设置在外套管内，通过隔绝板与外套管固定连接；内套管用于设置导线，其一端设置有用于与送风管连接的送风口，另一端与外套管端部保持距离形成通风口，所述外套管的一端设置有用于回风的回风栏，另一端用于设置振动探头。

该汽轮机轴瓦振动探头循环冷却装置，还包括设置在内套管一端的穿线板，穿线板上设置有用于使导线穿过的穿线孔，送风口设置在穿线板上。

外套管与内套管同轴设置，隔绝板有两块，隔绝板将外套管与内套管之间的回风通道均分为两部分。

4 技术方案

4.1 具体设计方案及配图

（1）该汽轮机轴瓦振动探头循环冷却装置，包括外套管、内套管和隔绝板：内套管设置在外套管内，并通过隔绝板与外套管固定连接，内套管用于设置导线，其一端设置有用于与送风管连接的送风口，另一端与外套管端部保持距离形成通风口；外套管的一端设置有用于回风的回风栏，另一端用于设置振动探头（图1、图2）。外套管外侧远离振动探头的一端设置有螺母，用于固定整个外套管。

图1 汽轮机轴瓦振动探头循环冷却装置主视图

图2 汽轮机轴瓦振动探头循环冷却装置俯视图

（2）汽轮机轴瓦振动探头循环冷却装置，还包括设置在内套管一端的穿线板，穿线板上设置有用于使导线穿过的穿线孔，送风口设置在穿线板上（图3）。

图3 汽轮机轴瓦振动探头循环冷却装置左视图

（3）汽轮机轴瓦振动探头循环冷却装置，还包括设置在内套管内的穿线管，导线设置在所述穿线管内。通过设置穿线管，可以避免冷却压缩空气进入时对导线的扰动。

（4）冷却装置中，外套管与内套管同轴设置，隔绝板有两块，隔绝板将所述外套管与内套管之间的回风通道均分为两部分。

4.2 工作原理

外套管将回风通道与外界隔绝，内套管设置送风通道和导线，外套管与内套管之间设置送风通道，隔绝板用于连接内套管和外套管，使内套管固定在外套管内（图4）。工作时，冷却压缩空气通过通风口进入内套管内的送风通道内，冷却置于内套管中导线及位于端部的振动探头，再经过通风口进入回风通道中，最后经回风栏将被加热的冷却空气排出，从而实现用流动的压缩空气不断冷却连接探头信号导线的功能。