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【摘 要】轴承钨金温度是汽轮发电机组性能考核的重要指标，本文阐述了石景山热电4号机组#2主轴瓦钨金温度异常原因分析及进行的治理工作。通过分析查找到设计及检修工艺方法存在的潜在问题，并提出了根本的解决处理措施，结合机组小修彻底治理消除了#2主轴瓦钨金温度异常现象。
【关键词】#2主轴瓦；钨金温度；球面自位；油楔间隙
0.概述
石景山热电厂4号机组为东方汽轮机厂设计的20万千瓦中间再热、单轴、三缸、两排汽、抽汽供暖凝汽式汽轮机，1995年投产运行。2007年对机组通流部分进行增容改造，改造后机组出力达到220MW。机组主轴瓦有圆筒形轴瓦、椭圆形轴瓦和三油楔轴瓦三种型式，其中#2主轴瓦为三油楔型式，推力支持联合轴承，运行中具有自位球面防止轴向窜动量过大和支撑转子作用。#1、#2、#3主轴瓦三点支撑高压转子和中压转子，#4、#5主轴瓦支撑低压转子。2012年4号机组大修中#2主轴瓦检修时在修刮垫铁时发现球面接触较差，并且用塞尺检查球面四角均存在间隙。因球面间隙较大无法消除，在大修中对#2瓦进行了更换。大修后机组启动#2瓦钨金温度一直在85℃左右运行，且还有增大趋势，在负荷参数异常变化时温度随之波动最高到达96.5℃。运行规程要求支持轴承正常运行钨金温度≤85℃，当钨金温度到达100℃时应立即打闸停机。#2瓦钨金温度偏高问题会降低轴承使用寿命甚至导致其损坏，给机组长期运行埋下了严重不安全隐患。
1.#2主轴瓦钨金温度异常情况表现
石景山热电4号机组2012年大修后10月3日首次启动，主机3000r/min定速后，#2瓦钨金温度最高80.9℃，至15：00左右各项试验完成后，#2瓦钨金温度最高降至78.8℃。该温度较2011年4月5日4号机组小修后开机同状态下温度上升约18℃左右。同时观察3瓦钨金温度亦比当时小修启机同状态下温度上升17℃左右，达到71℃。全部电气试验结束后机组打闸停机。
2012年10月8日机组正式启动并网。10月11日11：20时负荷由166MW降至112MW，#2瓦钨金温度达最高到85.6℃，报警（报警值：≥85℃），3瓦钨金温度达到79℃。10月11日晚锅炉预热器降负荷消缺观察轴瓦钨金变化，2瓦钨金温度在负荷107MW时达到最大值85.9℃，3瓦钨金温度在负荷22MW时达到最大值79.9℃。
10月12日下午进行了润滑油温变化试验监视轴瓦钨金温度情况，润滑油温由41℃升高至46.4℃。
2.原因分析及采取的处理措施
下表为4号机组大修前后满负荷轴瓦油膜压力及钨金温度比较：油膜压力（Mpa）
2.1从2012年4号机组大修后#2瓦运行参数结合检修记录分析原因
石景山热电2012年4号机大修中发现2号轴主瓦（Ф300mm）球面接触较差，并且用塞尺检查球面四角均存在间隙。炉前角最大间隙0.03mm进100mm，50mm宽；炉后角最大间隙0.13mm进20mm，70mm宽；窗前角最大间隙0.03mm进150mm，50mm宽；窗后角最大间隙0.07mm通，0.17mm进20mm，60mm宽。因球面间隙较大无法消除，对2瓦进行了更换。
更换新#2瓦后检查修刮球面、垫铁各部间隙调整验收合格记录：
（1）检查球面与瓦枕的接触情况，红丹粉接触均匀大于80%，进油口封住严密，放入转子检查瓦枕垫铁均0.03mm不进，球面均0.03mm不进。
（2）两侧间隙 （标准：0.20-0.26mm）：实际测量：0.20mm；顶部间隙（标准：0.39-0.51mm）：实际测量：0.39mm。
（3）球面间隙（标准：0-0.05mm）：0.035mm/0.04mm。
（4）瓦枕上垫铁紧力 （标准：0.10-0.18mm）：0.16-0.167mm。
（5）轴瓦扬度调整测量：#2号主轴瓦不压转子在下轴瓦正中乌金处测量扬度，调整支撑弹簧使扬度达到0.27mm/m，与中压转子2瓦处扬度0.27mm/m一致。
从此次大修#2瓦检修记录分析：两侧间隙、顶部间隙在合格范围内，但全部在标准的下线，这就使得#2瓦润滑油回油量减少，从而造成轴瓦内部摩擦热量增加，冷却的润滑油流量相应也减少，致使瓦温升高。2012年10、12月份两次#2瓦钨金温度瞬间升高，也可以说明轴瓦油楔间隙偏小润滑油泄油量受阻，导致轴瓦内进入颗粒杂质引起摩擦造成钨金温度突升的现象。
从大修后运行参数分析，改变润滑油温试验由41℃升高至46.4℃，#2瓦钨金温度无明显变化，并且钨金温度与润滑油温变化趋势也不相同。升降负荷变化对#2瓦钨金温度有一定影响，负荷在160MW左右时，#2瓦钨金温度偏高在86℃左右运行，而负荷升至180MW以上钨金温度基本在83℃左右运行。运行中#2瓦回油温度无明显变化，上瓦推力瓦温度明显高于下瓦推力瓦温度，上瓦#8推力瓦与下瓦#3推力瓦安装位置互为垂直180°，温度相差13-18℃，说明轴瓦工作位置偏斜，轴瓦不能随负荷及转子轴向推力的变化进行自身调整，轴瓦球面自位性较差，运行中轴瓦偏心距变化对轴瓦钨金温度有较大影响。
2.2根据检查分析制定有效治理措施
（1）加工#2瓦钨金内孔，组合上下瓦对钨金内孔直径方向车加工0.05-0.10mm，修刮两侧、顶部间隙至中上限，修刮下瓦底部钨金接触55-60°，手工同步修刮油楔深度至合格。#2瓦标高降低0.02-0.05mm。
（2）将#2瓦球面间隙标准由0-0.05mm调整至0.05-0.10mm，采用在瓦枕两侧对口加垫片进行调整，按照上限调整。
（3）#2瓦瓦枕紧力标准0.10-0.18mm，按照下限进行调整。
（4）更换#2瓦支撑弹簧，调整瓦口高度与瓦枕保持一致。
3.解决后的效果
4月份开机后验证2瓦钨金温度明显降低，检修前在84-88℃，检修后在68-72℃，较检修前降低16℃左右。
机组小修后#2主轴瓦在升降负荷及变工况运行过程中均稳定可靠，没有再出现温度异常现象。
4.结束语
通过对#2主轴瓦运行参数的综合分析，在4号机组小修#2主轴瓦的检查中，找到了#2瓦温度异常的根本原因，彻底消除#2瓦钨金温度偏高的问题，实现了预期效果。进而可以证明，因#2主轴瓦为推力支持联合轴承，运行中既有支撑转子作用，又要具备防止转子轴向窜动量过大功能，要求轴瓦球面自位性能必须良好。这样才能保证轴瓦钨金与转子间相对位置油楔间隙正常，避免主轴瓦出现温度异常的隐患，增强主轴瓦长期运行的安全性、稳定性。
【参考文献】
[1]北京京能电力股份有限公司石景山热电厂汽机本体检修规程.
[2]大型火电机组检修实用技术丛书—汽轮机分册.
【关键词】#2主轴瓦；钨金温度；球面自位；油楔间隙
0.概述
石景山热电厂4号机组为东方汽轮机厂设计的20万千瓦中间再热、单轴、三缸、两排汽、抽汽供暖凝汽式汽轮机，1995年投产运行。2007年对机组通流部分进行增容改造，改造后机组出力达到220MW。机组主轴瓦有圆筒形轴瓦、椭圆形轴瓦和三油楔轴瓦三种型式，其中#2主轴瓦为三油楔型式，推力支持联合轴承，运行中具有自位球面防止轴向窜动量过大和支撑转子作用。#1、#2、#3主轴瓦三点支撑高压转子和中压转子，#4、#5主轴瓦支撑低压转子。2012年4号机组大修中#2主轴瓦检修时在修刮垫铁时发现球面接触较差，并且用塞尺检查球面四角均存在间隙。因球面间隙较大无法消除，在大修中对#2瓦进行了更换。大修后机组启动#2瓦钨金温度一直在85℃左右运行，且还有增大趋势，在负荷参数异常变化时温度随之波动最高到达96.5℃。运行规程要求支持轴承正常运行钨金温度≤85℃，当钨金温度到达100℃时应立即打闸停机。#2瓦钨金温度偏高问题会降低轴承使用寿命甚至导致其损坏，给机组长期运行埋下了严重不安全隐患。
1.#2主轴瓦钨金温度异常情况表现
石景山热电4号机组2012年大修后10月3日首次启动，主机3000r/min定速后，#2瓦钨金温度最高80.9℃，至15：00左右各项试验完成后，#2瓦钨金温度最高降至78.8℃。该温度较2011年4月5日4号机组小修后开机同状态下温度上升约18℃左右。同时观察3瓦钨金温度亦比当时小修启机同状态下温度上升17℃左右，达到71℃。全部电气试验结束后机组打闸停机。
2012年10月8日机组正式启动并网。10月11日11：20时负荷由166MW降至112MW，#2瓦钨金温度达最高到85.6℃，报警（报警值：≥85℃），3瓦钨金温度达到79℃。10月11日晚锅炉预热器降负荷消缺观察轴瓦钨金变化，2瓦钨金温度在负荷107MW时达到最大值85.9℃，3瓦钨金温度在负荷22MW时达到最大值79.9℃。
10月12日下午进行了润滑油温变化试验监视轴瓦钨金温度情况，润滑油温由41℃升高至46.4℃。
2.原因分析及采取的处理措施
下表为4号机组大修前后满负荷轴瓦油膜压力及钨金温度比较：油膜压力（Mpa）
2.1从2012年4号机组大修后#2瓦运行参数结合检修记录分析原因
石景山热电2012年4号机大修中发现2号轴主瓦（Ф300mm）球面接触较差，并且用塞尺检查球面四角均存在间隙。炉前角最大间隙0.03mm进100mm，50mm宽；炉后角最大间隙0.13mm进20mm，70mm宽；窗前角最大间隙0.03mm进150mm，50mm宽；窗后角最大间隙0.07mm通，0.17mm进20mm，60mm宽。因球面间隙较大无法消除，对2瓦进行了更换。
更换新#2瓦后检查修刮球面、垫铁各部间隙调整验收合格记录：
（1）检查球面与瓦枕的接触情况，红丹粉接触均匀大于80%，进油口封住严密，放入转子检查瓦枕垫铁均0.03mm不进，球面均0.03mm不进。
（2）两侧间隙 （标准：0.20-0.26mm）：实际测量：0.20mm；顶部间隙（标准：0.39-0.51mm）：实际测量：0.39mm。
（3）球面间隙（标准：0-0.05mm）：0.035mm/0.04mm。
（4）瓦枕上垫铁紧力 （标准：0.10-0.18mm）：0.16-0.167mm。
（5）轴瓦扬度调整测量：#2号主轴瓦不压转子在下轴瓦正中乌金处测量扬度，调整支撑弹簧使扬度达到0.27mm/m，与中压转子2瓦处扬度0.27mm/m一致。
从此次大修#2瓦检修记录分析：两侧间隙、顶部间隙在合格范围内，但全部在标准的下线，这就使得#2瓦润滑油回油量减少，从而造成轴瓦内部摩擦热量增加，冷却的润滑油流量相应也减少，致使瓦温升高。2012年10、12月份两次#2瓦钨金温度瞬间升高，也可以说明轴瓦油楔间隙偏小润滑油泄油量受阻，导致轴瓦内进入颗粒杂质引起摩擦造成钨金温度突升的现象。
从大修后运行参数分析，改变润滑油温试验由41℃升高至46.4℃，#2瓦钨金温度无明显变化，并且钨金温度与润滑油温变化趋势也不相同。升降负荷变化对#2瓦钨金温度有一定影响，负荷在160MW左右时，#2瓦钨金温度偏高在86℃左右运行，而负荷升至180MW以上钨金温度基本在83℃左右运行。运行中#2瓦回油温度无明显变化，上瓦推力瓦温度明显高于下瓦推力瓦温度，上瓦#8推力瓦与下瓦#3推力瓦安装位置互为垂直180°，温度相差13-18℃，说明轴瓦工作位置偏斜，轴瓦不能随负荷及转子轴向推力的变化进行自身调整，轴瓦球面自位性较差，运行中轴瓦偏心距变化对轴瓦钨金温度有较大影响。
2.2根据检查分析制定有效治理措施
（1）加工#2瓦钨金内孔，组合上下瓦对钨金内孔直径方向车加工0.05-0.10mm，修刮两侧、顶部间隙至中上限，修刮下瓦底部钨金接触55-60°，手工同步修刮油楔深度至合格。#2瓦标高降低0.02-0.05mm。
（2）将#2瓦球面间隙标准由0-0.05mm调整至0.05-0.10mm，采用在瓦枕两侧对口加垫片进行调整，按照上限调整。
（3）#2瓦瓦枕紧力标准0.10-0.18mm，按照下限进行调整。
（4）更换#2瓦支撑弹簧，调整瓦口高度与瓦枕保持一致。
3.解决后的效果
4月份开机后验证2瓦钨金温度明显降低，检修前在84-88℃，检修后在68-72℃，较检修前降低16℃左右。
机组小修后#2主轴瓦在升降负荷及变工况运行过程中均稳定可靠，没有再出现温度异常现象。
4.结束语
通过对#2主轴瓦运行参数的综合分析，在4号机组小修#2主轴瓦的检查中，找到了#2瓦温度异常的根本原因，彻底消除#2瓦钨金温度偏高的问题，实现了预期效果。进而可以证明，因#2主轴瓦为推力支持联合轴承，运行中既有支撑转子作用，又要具备防止转子轴向窜动量过大功能，要求轴瓦球面自位性能必须良好。这样才能保证轴瓦钨金与转子间相对位置油楔间隙正常，避免主轴瓦出现温度异常的隐患，增强主轴瓦长期运行的安全性、稳定性。
【参考文献】
[1]北京京能电力股份有限公司石景山热电厂汽机本体检修规程.
[2]大型火电机组检修实用技术丛书—汽轮机分册.