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瓦块推力论文范文

一、1 号机推力瓦部分瓦块温度高的缺陷
二、推力瓦温高原因分析
1.瓦块自身因数
1.1 推力工作面瓦块本体的厚度或瓦块间的厚度差太大
1.2 推力瓦块与推力盘接触不良
1.3 瓦块背面销孔配合差,影响瓦块摆动度
1.4 瓦块温度测点位置乌金出现塌坑
2.转子因素
2.1 转子推力盘瓢偏超标
2.2 转子扬度
2.3 润滑油流量
3.轴向推力增大
4.轴承
4.1 轴承球面间隙小
4.2 球面接触不良
4.3 定位销紧力不足
4.4 轴承箱变形
三、结语
瓦块鱼:情书.051029.贤重情景剧击破瓦块

王忠成

（河北省大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂,河北张家口075133）

摘要：汽轮机推力瓦温过高是困扰汽轮机组稳发、满发、安全运行的一个难题,张家口发电厂1 号汽轮机推力瓦温曾经出现过长期偏高,由于影响推力瓦温度的因素很多,并且不同结构的推力轴承,影响的因素也有不同点,本文只针对支持—推力联合轴承从检修、运行角度对其进行分析探讨.

关键词：支持—推力联合轴承瓦块温度高原因分析

中图分类号：TK267 文献标识码：A 文章编号：1003-9082 （2015） 11-0279-02

概述

推力轴承的作用是承受转子叶片、叶轮、凸肩上受蒸汽作用的轴向推力,确定汽轮机动静部套相对轴向位置.虽然机组采用高、中压缸对头布置和低压缸采用分流式等措施,以平衡轴向推力,但是轴向推力还是很大,N300 型汽轮机在额定工况下的轴向推力为14000kg.f.

张电1 号机为东方汽轮机厂出产N300-16.7(170)/537/537,高中压分缸型,亚临界,中间再热,三缸两排汽机组,采用密切尔式栓推力盘支持-推力联合轴承.

密切尔式支持一—支持—推力联合轴承是引进前苏联的技术,为了确保各瓦块所受到均等的轴向推力,并用球面来支持轴承,然后通过轴瓦瓦枕外圆的三块垫块与其垫片调节轴承径向的位置,且通过整环调节轴向的位置靠调.其中可以把轴承的推力瓦块区分为两类：有工作瓦块与非工作瓦块,总共有10 块.开始工作后,工作瓦块要承受的是转子的正向推力；而非工作瓦块则要承受负荷变动下可能出现的反向推力,瓦块用销钉挂在其背面处分半的安装环上,销钉与瓦块上的孔为较松的配合,瓦块背面有肋筋,使瓦块可绕肋稍做转动,从而使瓦块与推力盘之间形成楔形间隙,建立液体摩擦.为减少推力盘在润滑中的摩擦损失,用青铜油封来阻止润滑油通过推力盘外缘泄出.

机组正常运行时,瓦块和推力盘之间形成油膜,保持液体摩擦.油膜形成过程为：汽轮机转子静止时推力瓦块和推力盘表面平行,由于推力瓦块背后的支撑肋筋偏向出口侧,当转子转动时,推力盘带着油进入间隙；当转子旋转产生推力时,间隙中油膜受到压力传递给瓦块,起初油压合力没有作用在瓦块的支撑肩上,而偏在进油侧,合力与支承肩之间形成一个力偶,使瓦块偏转,形成油楔,随着瓦块偏转,油的合力向出油口侧移动,移至支撑肩时,瓦块保持平衡位置,油楔中油压与推动盘轴向推力保持平衡状态,推力盘与瓦块之间就形成液体摩擦.

推力轴承巴氏合金的厚度应小于通流部分动、静最小间隙,以保证即使巴氏合金熔化时,汽轮机动、静部分也不至于引起轴向间隙消失而相互摩擦,1 号机组推力瓦块巴氏合金厚度一般在1.5mm 左右.

一、1 号机推力瓦部分瓦块温度高的缺陷

张电1 号机推力瓦运行正常温度应小于70℃,运行上限温度90℃,停机值100℃,2011 年10 月小修前推力瓦工作面7、8 号瓦块温度分别为92℃、90℃,10 月小修解体支持- 推力联合轴承发现7 号瓦块温度测点位置乌金出现塌坑,更换新瓦块.8 号瓦块厚度最大39.71mm,最小39.68mm,不符合标准（小于0.02mm）,进行修刮至39.68mm.11 月4 日1 号机组小修启动后机组运行中推力瓦温度正常,11 月17 日机组负荷大于285MW 时8 号正向推力瓦块温度逐渐升高、最高升至100℃,#6、7 推力瓦块温度也升高、#7 最高为90℃.11 月19 日机组负荷曾降低到150MW,之后又带到300MW,而8 号推力瓦块最高温度是93℃.11 月20 日工作面推力瓦块温度趋于好转,具体见下表：

二、推力瓦温高原因分析

根据实际生产和检修中遇到现象分析,支持一推力联合轴承部分工作面推力瓦块温度偏高的原因除设计、安装外在日常运行和检修方面主要有以下几个因素：瓦块自身、转子、轴承、润滑油以及运行参数等.

1.瓦块自身因数

1.1 推力工作面瓦块本体的厚度或瓦块间的厚度差太大

由于瓦块本身的厚度差或瓦块间的厚度差太大,造成运转中厚的瓦块承受的推力大于薄的瓦块所承受的推力,造成部分较厚的瓦块温度较高.

设计要求瓦块本体或瓦块间厚度差均≮0.02mm.小修后安装时各瓦块厚度如下表：

由此可以看出瓦块本体的厚度或瓦块间的厚度差不是造成瓦温高的原因.

1.2 推力瓦块与推力盘接触不良

推力瓦块与推力盘的接触要求≮70%,且接触均匀,否则会使接触表面恶化,破坏润滑油膜型形成的条件,造成推力瓦块局部干摩擦,在轴向推力作用下引起瓦温升高.此种原因会导致瓦块表面磨损严重,但在小修解体发现7、8 号瓦块表面并无严重磨痕,涂红丹粉与推力盘对研,接触符合要求,所以推力瓦块与推力盘接触不良不是造成工作面7、8 号瓦块温度高的原因.

1.3 瓦块背面销孔配合差,影响瓦块摆动度

推力瓦块用销钉挂在其背面处分半的安装环上,销钉与瓦块上的孔为较松的配合,瓦块背面有肋筋,使瓦块可绕肋稍做转动,从而使瓦块与推力盘之间形成楔形间隙,建立液体摩擦.当瓦块北面空与销钉卡涩,不能自由摆动,破坏油膜的正常建立,导致瓦块和推力之间形成少油膜或接近干摩擦的运行状态,导致瓦块温度较高.小修解体时对瓦块进行过检查,摆动良好,此种原因可排除.

1.4 瓦块温度测点位置乌金出现塌坑

推力瓦温度测点是埋在瓦块体背面窝里的.由于瓦块制造质量在轴向推力作用下温度测点位置可能出现塌坑.小修解体时发现7 号瓦块出现塌坑导致温度测点测量温度偏高,对其进行更换.启机后发现7、8 号瓦块温度再次升高,不能排除瓦块再次塌坑,造成瓦温偏高的假象.

瓦块鱼:情书.051029.贤重情景剧击破瓦块

2.转子因素

2.1 转子推力盘瓢偏超标

推力盘瓢偏值偏大,导致运行时产生推力后各瓦块在同一时间所承受的推力差值较大,高速、连续运行中因每块瓦块上的推力不断的发生较大的变化,将影响油膜的不稳定建立,但这种情况会导致工作面整体瓦块的温度较高,与实际现象不符.

2.2 转子扬度

轴承和轴颈的扬度不一致,至使工作瓦中某个区域的瓦块温度偏高,当轴颈前扬值大于轴承前扬值较多时,会造成推力工作面上部瓦块温度高于下半瓦块温度（上半瓦块承受的推力大于下半瓦块）,反之,下半瓦块承受的推力大于上半瓦块,而下半瓦块温度高于上半瓦块温度.查阅上次大修纪录,冷态下2 瓦轴颈处转子扬度0.30mm/m,设计要求0.33 mm/m,由于高压缸进汽侧轴封漏汽所以不能排除热态下轴承扬度与转子不一致,超出球面轴瓦自位调节范围,导致瓦块温度升高.

2.3 润滑油流量

润滑油来油流量不足或推力盘与油封间隙不合格都会造成无法对推力瓦块进行充分的冷却推力瓦块温度高的结果,但此原因只会造成所有推力瓦块尤其是顶部瓦块的温度升高,与只有底部7、8 号瓦块温度升高的现象不符.并且支持———推力轴承进油节流孔直径ф47 大于设计值ф40,油封间隙0.70mm,符合0.56～0.75 的标准.

3.轴向推力增大

轴向推力来自蒸汽对转子叶片、叶轮、凸肩作用力的前后差,1 号机汽机时恰逢2 号机大修,全厂厂用汽、暖气抽汽均取自1 号机,造成相同负荷情况主蒸汽流量增大,造成推力瓦块温度高,这从11 月19 日机组负荷降低到150MW,之后8 号推力瓦块最高温度是93℃可以得到验证.

4.轴承

轴承对推力瓦温度的影响主要是轴承球面自位性差不能及时随着负荷增加、转子动挠度的变化而改变状态,转子推力盘与推力瓦块平行度变差,造成轴向推力不能均匀分布在所有推力瓦块上,下半瓦块所受载荷偏大,引起瓦温升高.

4.1 轴承球面间隙小

因机组所设计的球面间隙是按理想状态设计的,而往往实际生产中球面及球面座的光洁度由于制造、安装等原因达不到设计要求,运行中轴承在推力的作用下随轴自位能力较差,则各推力瓦块所承受的推力不一致,造成部分瓦块的温度较高.解体时（冷态）测量2 瓦球面间隙0.13mm（规程0.05mm,根据设备部标准放大）,因此不是由于球面间隙小引起轴瓦自位性差造成瓦温高.

4.2 球面接触不良

球面接触不良也会造成轴承自位性差,解体时涂红丹检查接触面积达到75%且接触均匀,可以排除.

4.3 定位销紧力不足

支持—推力轴承上下半是依靠两个B20X70 的小子定位的,由于定位销配合紧力不够导致运行中轴承体上、下部位错位,则上、下推力工作面瓦块承受的推力不一致,推力的不均匀分布造成上、下推力工作面瓦块温度不一致,个别瓦块温度而较高.

4.4 轴承箱变形

1 号机为高中压分缸机组,2 号轴承箱位于高中压缸之间,在机组启动过程中,以低压缸绝对死点为基准高中压缸带前箱、2 箱向前膨胀,停机时高中压缸带前箱、2 箱箱后收缩,由于机组运行时间长（1990 年建成发电）,加上高压缸轴封漏汽工作环境较差,以往大修中由于工期紧张未对滑销系统进行大修,造成滑销系统膨胀不畅2 号轴承箱变形,影响球面轴承自位,导致瓦块温度升高.另外还会造成轴承箱标高、扬度变化,该影响已在转子扬度中叙述.