【原创】300MW汽轮机保温不当导致轴承温度升高分析与处理

汽机监督 2018-02-17 07:00:20


摘要:某电厂300MW机组检修启动后#2轴承瓦温存在逐步爬升的过程,严重影响机组的安全稳定运行,通过对#2轴承负载进行了多次检修调整,机组启动后,#2轴承瓦温爬升问题,仍未得到有效治理。经现场对#2轴承座混凝土基础周围加装隔热板,并采用轴流风机对混凝土降温后,#2轴承瓦温爬升问题得到控制。

   某电厂#4机组检修后启动,#2轴承瓦温出现爬升问题,最高升至110℃,被迫停机,对#2轴承负载进行调整后再次启动,#2瓦温仍存在爬升,只能再次进行停运检修,机组启动后,#2轴承瓦温爬升问题仍未得到彻底治理,最终通过在四抽管道与#2轴承座基础间加装隔热板及轴流风机对混凝土基础降温后,#2轴承温度爬升问题得到控制。

1、机组轴系简介

    该300MW汽轮机共设计6个支持轴承,#1、#2轴承为可倾瓦轴承,分别由5块可倾瓦组成(上瓦3块,下瓦2块),#3-#6为椭圆形轴承。


2、#2轴承瓦温异常升高三次检修处理过程

第一次:7月15日#4机停运后第一次检修,解体各轴承进行翻瓦检查,#4轴承下瓦局部脱胎,对#4轴承进行修复探伤,针对运行期间2-1可倾瓦温度偏高问题,现场对2-1、2-2可倾瓦块接触角进行修刮,8月20日机组启动后,2-2轴承金属温度由72℃逐渐爬升至96℃,后期轴瓦温度出现较大波动,8月31日最高升至110℃,打闸停机。

第二次:针对#2瓦温爬升问题,9月6日分别对#2-#6轴承翻瓦检查,解体后发现#2轴承2-1、2-2瓦块均出现碾瓦,经检查确认2-1、2-2瓦温线接反。针对#2轴承瓦温爬升的问题,将联轴器解体复查转子中心数据如下:

通过测量,低压转子中心比发电机转子高0.37mm(厂家设计0.15~0.20mm),低压转子中心偏右0.15mm(标准0~0.05mm);低压转子中心比高中压转子高0.03mm(厂家设计0.25~0.30mm;后期改为0.30~0.35mm);#3瓦轴颈处扬度为8(安装记录13);#4瓦轴颈处扬度23(安装记录23)。

    解体发现问题及处理措施如下:#2轴承下瓦乌金磨损严重(见下图),#2轴承负载较厂家设计偏差较大,负载较重,为确保汽轮机通流部分动静间隙

,根据低压缸前、后轴封及轴承油档洼窝实际情况,更换#2轴承下瓦后,对转子中心进行调整,将#4轴承降低0.10mm,#3轴承抬高0.10mm,#2轴承降低0.05mm,并对轴瓦垫铁研磨后,复测各转子中心数据,低压转子比高中压转子中心高0.285mm,下张口0.03mm;低压转子比发电机转子中心高0.265mm,复测各轴承数据后复装。

9月11日机组启动后,#2轴承瓦温再次出现缓慢爬升情况,9月26日2-1瓦温最高升至98℃,现场通过在#2轴承箱台板两侧加装轴流风机及压缩空气,未收到较好效果,为保障机组安全,再次申请调停处理。

第三次:针对#2轴承瓦温异常爬升的情况,此次检修进行了外委处理。  #2轴承解体后,再次出现碾瓦情况,复测#2-#4轴承修前数据较修前无较大变化,各转子中心数据如下:

低压转子中心比发电机转子高0.15mm,低压转子中心偏右0.11mm;高中压转子与低压转子中心复查数据,低压转子中心比高中压转子高0.25mm,右张口0.03mm,下张口0.01mm。

解体发现问题及处理措施:#2轴承下瓦乌金磨损严重,结合上次检修转子中心的调整情况,现场更换#2轴承下瓦后,进一步降低#2轴承负载,各转子中心调整后结果,低压转子中心比发电机转子高0.15mm,低压转子中心比高中压转子高0.44mm(南汽设计0.30~0.35mm),下张口0.04mm(南汽设计0.04~0.06mm),并将中压缸后部螺栓热紧弧长增加20%。

机组10月06日启动满负荷后,4-2轴瓦温度75℃,10月15日2-1瓦温逐渐爬升至86℃,通过瓦温变化仍呈上涨趋势,#2轴承瓦温爬升问题未得到彻底解决。

针对#2轴承温度升高问题,结合前期在#2轴承箱及台板处加装轴流风机及压缩空气,效果不明显情况,分厂通过改变思路,对#2轴承箱附近热源排查,使用红外热成像仪对中压后轴封漏汽管道、四抽管道、中压联合汽门门杆漏汽管道、中压缸的后部测温发现保温层表面温度局部高达190℃,中压联合汽门门杆漏汽管道布置在四抽管道和基础之间,与#2轴承基础之间距离为140mm,该位置混凝土表面温度在180℃以上

3、#2轴承温度爬升原因及处理方案

(1)机组检修期间通过调整转子中心,降低#2轴承负载,未能有效解决#2轴承瓦温爬升问题。对此,可排除#2轴承负荷分配不均所导致。

(2)通过对#2轴承座基础梁附近热源的排查,发现中压缸附近蒸汽管道保温效果较差,经进一步检查中压缸轴封漏汽管道存在保温不完善情况,分析认为#2轴承座混凝土基础受热后膨胀,#2轴承标高发生变化所致。

根据上述情况,现场通过在中压缸下部沿四抽管道与混凝土之间缝隙由下往上插入隔热板,将基础与热力管道完全隔开,然后在隔热板与管道之间缝隙塞入保温,降低热传导,在中压缸下部12.6米平台两侧通入压缩空气降温,并在6.3米平台加装两台轴流风机对#2轴承座混凝土基础梁降温后,#2轴承温度逐步降低,轴瓦温度稳定在82℃左右,#2轴承瓦温爬升的问题得到控制。


4、总结

通过此次300MW机组#2轴承可倾瓦温异常升高的处理,暴露出以下问题值得相关单位在后续检修期间重点借鉴管控。

(1)轴承温度异常升高的主要诱因是机组中压缸保温效果差,热源辐射导致#2轴承混凝土基础受热膨胀,造成#2轴承瓦温爬升,该类型机组后续再安装及检修期间:①规范现场热力系统及本体设备的保温治理工作;②根据厂家提供的中心数据高限进行高中压转子的中心调整;③随着机组运行时间增长,重点对各轴承的沉降进行监视,防止基础下沉影响各轴承负荷分配。

(2)按照厂家要求进行可倾瓦的检修,杜绝随意对可倾瓦进行修刮,并重点检查可倾瓦块在轴承体内的自位能力及瓦块销钉孔与销钉的间隙,防止可倾瓦块摆动受阻。

(3)机组停运期间,做好滑销系统清理维护,确保机组的自由膨胀,大修期间,严格做好转子扬度、中心及机组滑销系统间隙的测量调整,防止因热膨胀受阻导致机组的参数异常。

与君共勉:衮冕行中,著一藜杖的山人,便增一段高风;渔樵路上,著一衮衣的朝士,转添许多俗气。固知浓不胜淡,俗不如雅也。