某火電廠 330MW 機(jī)組推力瓦溫高原因分析及處理

摘 要: 某火電廠 330MW 機(jī)組更換高壓噴嘴后軸系推力由向機(jī)頭端變?yōu)橄螂姍C(jī)端，上海自儀公司推力瓦溫由更換噴嘴前60℃ 左右升高到80℃，處理#1 軸瓦激流振動(dòng)調(diào)整順序閥序后進(jìn)一步爬升至超過報(bào)警值，非常高達(dá)到 101℃ ( 報(bào)警值 99℃，跳機(jī)值 107℃ ) 。通過分析研究，結(jié)合解體檢查相關(guān)數(shù)據(jù)，通過更換磨損的推力瓦塊及調(diào)整推力瓦座和推力盤平行度，順利將推力瓦溫控制在 80℃左右。

1 緒論

某機(jī)組是上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的引進(jìn)型 N330-16． 7 /538 /538，亞臨界、中間再熱、單軸雙缸、兩排汽、高中壓合缸、凝汽式汽輪機(jī)。該機(jī)組推力瓦安置在高壓軸承座內(nèi)，在非常好號(hào)軸瓦外側(cè)獨(dú)立布置，其機(jī)構(gòu)形式采用京士伯里楔形墊塊式。推力盤和汽輪機(jī)軸制成一體，在其兩側(cè)各安裝有六塊推力瓦塊，推力瓦塊由調(diào)整墊支承，調(diào)整墊塊則裝配在對(duì)分的支承環(huán)上，并用銷支持。推力瓦塊由于調(diào)整塊的搖動(dòng)可以使各瓦塊分擔(dān)相同的負(fù)載，受力均勻。支承環(huán)在水平面上對(duì)分，并被安裝在推力軸承套中，通過支承環(huán)防轉(zhuǎn)鍵來防止支承環(huán)和軸承套的相對(duì)移動(dòng)。推力軸承套在水平面處對(duì)分，上下半用螺栓和銷子固定。為防止軸承套在軸承座中轉(zhuǎn)動(dòng)，在軸承套的上半部和下半部的水平面出均有凸緣插入定位機(jī)構(gòu)。

采用京士伯里楔形塊式的推力瓦只能通過調(diào)整塊的搖動(dòng)和相關(guān)部件部分的變形來使受力均勻，推力瓦塊自動(dòng)就位的范圍有限，故對(duì)推力瓦座與推力盤的平行度要求很高。

2 事件經(jīng)過

2016 年 1 月大修期間，為提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性更換了高壓噴嘴。噴嘴更換后，調(diào)節(jié)級(jí)壓力較之大修前明顯下降，軸系推力由向機(jī)頭端變成向電機(jī)端，推力瓦溫由更換噴嘴前 60℃左右升高到 80℃左右，在該溫度下可穩(wěn)定運(yùn)行，波動(dòng)幅度在正負(fù) 5℃以內(nèi)。

2017 年 1 月 B 修期間，為解決機(jī)組#1 軸瓦受汽流激振的影響，根據(jù)上海汽輪機(jī)廠的指導(dǎo)意見，對(duì)機(jī)組的順序閥序進(jìn)行調(diào)整，由原來下周進(jìn)汽優(yōu)先的 GV1，GV2→GV4→GV5→GV6→GV3 改為上周進(jìn)汽優(yōu)先的 GV6，GV3→GV5→GV4→GV1→GV2。調(diào)整之后，#1 軸瓦汽流激振情況得到很好的處理，但推力瓦溫度在順序閥序轉(zhuǎn)換后緩慢上升，在 30 分鐘時(shí)間里上升到 97℃，后續(xù)半年在 93℃ -97℃之間波動(dòng)。

2017 年 9 月 18 日順序閥模式下推力瓦溫超過報(bào)警值，非常高到 101℃，運(yùn)行人員隨即改為單閥運(yùn)行，推力瓦溫緩慢降到84℃，待穩(wěn)定幾個(gè)小時(shí)后改為順序閥后溫度又緩慢上升至 96℃左右。從中可以看出推力瓦溫對(duì)順序閥運(yùn)行和單閥運(yùn)行比較敏感，但由于在單閥狀態(tài)下閥門節(jié)流嚴(yán)重，機(jī)組長期單閥運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性差，故制定反措: 順序閥運(yùn)行狀態(tài)中推力瓦溫接近 97℃時(shí)，降負(fù)荷處理，如溫度達(dá)到打閘值，按照運(yùn)行規(guī)程停機(jī)處理。2018 年 5 月 3 日，機(jī)組臨修解體推力瓦發(fā)現(xiàn): ① 軸系推力間隙 0．38mm，較 2016 年大修 0．28mm 增大 0．10mm; ② 非工作面瓦塊( 電機(jī)端) 磨損較嚴(yán)重，六塊瓦塊均有不同程度磨損，其中頂部#8、#9 瓦塊裝有溫度探頭，瓦塊表面有明顯過溫痕跡; #12 瓦塊平整度偏差非常大，達(dá)到 0．87mm，#7 瓦塊偏差 0．15mm，#11 瓦塊偏差0．10mm，裝有溫度探頭的#9 瓦塊整體磨掉 0．08-0．10mm; ③ 推力瓦座與推力盤垂直平行度相差 0．20mm; ④ 工作面瓦塊( 機(jī)頭端)情況良好，涂紅丹檢查瓦面接觸較好，無磨損痕跡。

3 原因分析

( 1) 2016 年大修期間更換高壓缸噴嘴之后，調(diào)節(jié)級(jí)壓力明顯下降，造成向電機(jī)端軸向推力增大，軸系推力由工作面轉(zhuǎn)向非工作面。而上海汽輪機(jī)廠的軸系推力計(jì)算結(jié)果指出，軸系推力換向及電機(jī)端軸向推力增大程度在推力瓦可承受力度范圍內(nèi)，應(yīng)是推力瓦存在結(jié)構(gòu)性問題。推力瓦溫對(duì)順序閥不同閥序及單閥情況下瓦溫變化情況也指出推力瓦塊受力不均對(duì)外界變化非常敏感，而更換噴嘴只是導(dǎo)致非工作面推力瓦磨損的誘因。

( 2) 從解體后非工作面推力瓦總體磨損情況來看，六塊瓦塊磨損程度不一，存在受力不均現(xiàn)象，分析主要是非工作面推力瓦平面度較差或推力瓦座與推力盤的平行度較差造成。推力瓦座與推力盤垂直不平行度達(dá)到 0．20mm，已經(jīng)超出推力瓦塊調(diào)整塊搖動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載的能力而造成磨損，瓦塊磨損對(duì)進(jìn)油囊的破壞會(huì)進(jìn)一步加劇磨損，非常終造成推力瓦塊受力不均且對(duì)順序閥序變化敏感?；诖耍袛嗤屏ν咦屯屏ΡP平行度差是推力瓦溫高的主要原因。

4 處理措施及效果

( 1) 結(jié)合相關(guān)分析及解體數(shù)據(jù)，對(duì)推力瓦做如下處理措施:

①更換非工作面所有推力瓦塊，修刮各瓦塊至與平板接觸面大于 75%，調(diào)整各瓦塊厚度差不大于 0．02mm; ②修刮瓦塊進(jìn)油囊，保證進(jìn)油量以確保瓦塊冷卻效果; ③對(duì)推力軸承座支持楔型墊塊斜度進(jìn)行加工，通過楔形墊塊與推力瓦座支承掛耳的配合調(diào)整將推力瓦座與推力盤垂直平行度由 0． 20mm 降 低 至0. 05mm，并在非常終回裝推力瓦時(shí)保證推力瓦座與推力盤水平平行度不大于 0．02mm; ④鑒于機(jī)組#1 軸瓦受汽流激振，未對(duì)修改后上周進(jìn)汽優(yōu)先順序閥序進(jìn)行更改。

( 2) 經(jīng)過處理，2018 年 5 月 17 日機(jī)組啟機(jī)后推力瓦溫70℃左右，一周內(nèi)緩慢上升至 80℃ 左右且保持穩(wěn)定，迄今已在80℃左右穩(wěn)定運(yùn)行 8 個(gè)月，證明處理結(jié)果有效。

5 結(jié)語

推力瓦溫是機(jī)組安全運(yùn)行的重要指標(biāo)之一。此次推力瓦溫高的主要原因是推力瓦座與推力盤垂直平行度差，歷次推力瓦檢修重視其水平平行度而忽視了垂直平行度，今后檢修對(duì)其要格外重視。除此之外，推力瓦的檢修要更細(xì)更精，不能憑經(jīng)驗(yàn)施工，上海自儀公司才能保證推力瓦高標(biāo)準(zhǔn)裝配，進(jìn)而保證機(jī)組安全運(yùn)行。