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600MW机组轴承温度高原因分析及处理方案

时间:2017-04-12 14:37来源:未知 作者:360期刊网 点击:

  600MW机组轴承温度高原因分析及处理方案

  吴桐,于晓龙2

  (1、哈电集团现代制造服务产业有限责任公司,黑龙江哈尔滨150046 2、大唐国际发电股份有限公司广东分公司,广东广州510623)

  摘要:分析了国产600MW亚临界机组轴承温度高的原因,提出了解决轴承温度高的方案,采用科学省工期的方法进行新轴承的更换,并取得了良好的实际效果。

  关键词:轴承温度高;分析;处理;工艺

  二十世纪八十年代,为了火电机组的发展,我国从美国西屋公司引进了300MW、600MW亚监界汽轮发电机组的设计、制造技术。600MW汽轮机型式:压临界、中间再热、单轴、四缸、四排汽、冷凝式汽轮机。至2001年,该型号机组共生产7台,均存在低压转子后轴承(#6、#8轴承)金属温度高问题,特别是2003年10月份某台机组小修调整发电机转子标高后#8轴承金属温度最高达107℃,这种状况对机组的安全稳定运行是相当不利的,必须对此问题进行彻底解决。

  1短圆瓦轴承温度高原因分析

  1.1机组安装时的情况

  机组安装时按厂家图纸要求的标高值进行了轴系的找中心工作。在对轮联接前,厂家根据哈三电厂和元宝山电厂的实际运行经验,为保证轴承温度不会过高,对轴系标高的设计值进行了调整:中一低压(I)对轮错位值由-0.4318mm改为-0.30mm,低压(iD-中间轴(II)对轮由0.635mm改为0.35mm。轴系调整后按有关技术要求进行了各对轮的联接工作。

  1.2机组试运时的情况

  机组首次定速#6、#7、}}8轴承温度普遍偏高,为解决轴承温度高问题,对#7轴承进行了更换并对轴系标高做了调整,处理后#7轴承温度下降效果明显,但#6、#8轴承还是偏高,由于当时对轴系的认识程度还是不很能深,所以没有再继续进行改进工作,只能保持现状运行。

  1.3机组小修和检修时的情况

  2003年10月份机组小修时根据电气专业的检修要求对中间轴(iD-发电机对轮进行了解体,并抽出发电机转子。解体复查对轮中心发现低压(iD转子对轮下沉达l.Olmm,与设计的发电机对轮比中间轴(iD对轮低0.3556mm相差太多,但#8轴承温度还基本在90C以下。为维持机组原标高的设计值,故按设计要求的标高值对轴系进行了调整。调整后机组启动,#8轴承温度高达104℃。2003年12月3日机组停机过程中#6轴承钨金被严重磨损,造成轴承标高下沉约0.20 mm。在停机后为改善#6、#8轴承温度,对轴系标高进行了调整,但没有取得预期的效果。

  1.4轴承温度高原因分析

  从前面几个方面对轴系标高和轴承温度变化情况的介绍中可以看到,轴系多次调整,造成轴系紊乱是#6、#8轴承温度高的原因之一;而低压(n)转子后对轮下沉对#8轴承降低温度是有利的;轴承温度高的主要原因是短圆瓦轴承虽然有承载能力大、稳定性好等忧点,但也有轴承温度高的缺点,而就是这点对机组的安全稳定运行是非常不利的。短圆瓦轴承为原美国西屋公司二十世纪七十年代设计的大功率低压转子用轴承,该轴承的忧点是承载能力好、稳定性好,但自投入使用以来一直存在轴承温度高问题,技术引进时为解决轴承温度高问题已将#5轴承改为三瓦块可倾瓦轴承,但受到当时技术水平的限制,如果将#6、#7、#8轴承也改为三瓦块轴承,轴系的稳定性从计算上就不合格,所以无法对#6、#7、#8轴承进行改进工作,只能将轴承的运行温度放大到113℃,并加大进油量。实际上轴承在如此高的温度下运行是很危险的,非常容易造成烧瓦事故。从平圩电厂、哈三电厂、元宝山电的实际运行来看,虽然没有出现在运行中烧瓦事故,但停机过程中多次出现烧瓦事故。所以轴承温度高的主要原因还是轴承的选用不合理,选用短圆瓦虽然可以保证承载和稳定性问题,但轴承温度高是绝对不行的。

  2轴承温度高处理方案

  作者简介:吴桐,哈电集团现代制造服务产业有限责任公司。

  2.1根据制造厂意见确定轴承改造方案

  制造厂根据盘电的实际情况,提出三种解决方案,一是按秦山核电将#5、#6、#7、#8轴承均更换为四瓦块轴承;一是按平圩电厂将#6、#7、#8轴承更换为四瓦块可倾瓦轴承,保留#5轴承的三瓦块轴承:一是只将#6、#8轴承更换为四瓦块轴承,保留原#5、#7轴承的三瓦块轴承。为保证轴承改造工期和降低改造成本,决定采且第三个方案:只改#6、#8轴承为四瓦块可倾瓦,保留原#5、#7轴承的三瓦块轴承。

  2.2小结

  经过对新轴承的润滑油量、动静特性、顶轴装置的选用、新轴承的温升、新轴承的结构特点及新轴承的实际应用等方面的计算和分析,可以确定新轴承从理论上和实际上均完全可以满足机组安全稳定运行的需要。

  3轴承改造实际效果

  从机组冷却到150C开始更换轴承工作,到机组具备油循环条件历时80小时。机组启动后各项数据均达到了预期的效果。机组开交流润滑油泵未盘车时的油压为0.125MPa,与更换轴承前的数值相同;顶轴油泵出口压力为llMPa,无法顶起转子,调整顶轴油泵出口压力,可以满足顶起轴径的需要。盘车电机试正反转后启动盘车,盘车电流为33A,与更换轴承前相同。交流润滑油泵与主油泵切换时润滑油压力稍有下降,但对机组安全运行无任何影响。机组定速后停交流润滑油泵,润滑油母管压力为0.202MPa,换轴承前润滑油母管压力为0.213MPa,压力稍有下降,但轴承温度得到了明显的改善。机组更换轴承前后振动值变化不大,可以维持原振动水平。过临界时机组各轴承振动也不大。更换轴承后油膜压力有所变化,但对机组的运行是没有影响的。

  4结论

  通过以上运行数据的分析,可以确定轴承改造不论是从理论上,还是从实际取得的效果上都是成功的;特别是在没有解转子对轮的情况下取得如此的效果,说明换轴承从工艺上是可行的。所取得的经验值得相关电厂借鉴。

  参考文献

  [1]靳智平.电厂汽轮机原理及系绑M].北京:中国电力出版社2006.

  [2]郭延秋.大型火电机组检修实用技术丛书[M].北京:中国电力出版社2003,114-119.

  [3]火力发电设备技术手册、可倾瓦轴承说明书、可倾瓦轴承的装配与找中[M].哈尔滨:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司,2005.

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