燃?xì)廨啓C(jī)軸瓦異常原因分析

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2()(J8年10月
廣東電力
GUANGDONG ELECnlIC POWER
V01．21 NO．10
Oct．2008
文章編號(hào)：1007．290X(2008)10-0062．03
39 0 MW燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)機(jī)組軸瓦
溫度異常處理
闞洪，胡玉劍
(y-東惠州天然氣發(fā)電有限公司，廣東惠州516082)
摘要：簡(jiǎn)要介紹了廣東惠州天然氣發(fā)電有限公司3x390 MW燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)機(jī)組的配置型式，敘述了調(diào)試
過程中3號(hào)機(jī)組6號(hào)軸瓦溫度異常的情況，針對(duì)軸瓦的實(shí)際結(jié)構(gòu)，從設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行調(diào)整等不同方面
分析了6號(hào)軸瓦溫度異常的原因，最后認(rèn)為是軸瓦安裝參數(shù)出現(xiàn)了問題，現(xiàn)場(chǎng)解體檢查證實(shí)了軸瓦側(cè)隙偏小，
處理后問題得以解決。
關(guān)鍵詞：燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)機(jī)組；軸瓦；溫度；異常
中圖分類號(hào)：TK263．64 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B
Treatment of Abnormal Bearing Bush Temperature of 390 MW Gas-steam
Combined Cycle Units
KAN Hong，HU Yu-jian
(Guangdong Huizhou Natural Gas Power Generation Co．，Ltd．，Huizhou，Ouangdong 516082，China)
Abstract：The configuration of three 390 MW gas-steam combined cycle units in Guangdong Huizhou Natural Gas Power
Generation Co．，Ltd．is presented briefly，and the temperature abnormality of Bearing Bush 6 in Unit 3 during
commissioning is described．In view of the structure of the bearing bush，the reasons for the problem are analyzed in terms
of design，manufacture，installation and operation adjustment．It is concluded that the bearing bush installation parameter is
improper．Strip inspection on site shows that the bearing bush side gap is on the small side．The problem is solved after
treatment．
Key words：gas-steam combined cycle unit；bearing bush；temperature；abnormal
廣東惠州天然氣發(fā)電有限公司一期工程共設(shè)計(jì)
安裝3臺(tái)390 Mw級(jí)燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)機(jī)組，
其中機(jī)島設(shè)備由日本三菱重工株式會(huì)社成套供貨，
國(guó)內(nèi)的技術(shù)引進(jìn)合作伙伴為東方電氣集團(tuán)公司，即
三菱重工東方汽輪機(jī)廠、東方汽輪機(jī)廠、三菱電機(jī)
東方電機(jī)廠分別制造燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)和發(fā)電
機(jī)。余熱鍋爐由業(yè)主在國(guó)內(nèi)招標(biāo)確定，供貨商為杭
州鍋爐集團(tuán)有限公司。機(jī)組配置型式為I+1+1+
1，即每臺(tái)機(jī)組配置1臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)、1臺(tái)蒸汽輪機(jī)、
1臺(tái)發(fā)電機(jī)、1臺(tái)余熱鍋爐，其中燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽
輪機(jī)、發(fā)電機(jī)位于同一根軸上。燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子、
蒸汽輪機(jī)高中壓轉(zhuǎn)子、蒸汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子、發(fā)電
收稿151期：2f)()8．03．28
機(jī)轉(zhuǎn)子各配置兩套軸承。蒸汽輪機(jī)為三壓、再
熱、雙缸下排汽機(jī)型，旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，末級(jí)
葉片長(zhǎng)762 mm。汽輪機(jī)高中壓轉(zhuǎn)子配套的滑動(dòng)
軸瓦為可傾軸瓦，低壓轉(zhuǎn)子配套的滑動(dòng)軸瓦為圓
型軸瓦。
3臺(tái)機(jī)組分別于2006年9月、2006年12月、
2007年7月正式投產(chǎn)發(fā)電。但在調(diào)試過程中，3號(hào)
機(jī)組6號(hào)軸瓦溫度高達(dá)98．3℃(廠家定值為60
℃)，嚴(yán)重影響了機(jī)組的安全運(yùn)行。經(jīng)過認(rèn)真的分
析、總結(jié)、處理，解決了該問題，為機(jī)組順利投產(chǎn)
爭(zhēng)取了時(shí)間。
萬方數(shù)據(jù)
第10期闞洪等：390 MW燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)機(jī)組軸瓦溫度異常處理
1 6號(hào)軸瓦溫度異常情況
1．1初次試運(yùn)
3號(hào)機(jī)組于2007年3月31日完成發(fā)電機(jī)氫氣
置換工作，隨后連續(xù)完成了首次高盤、首次點(diǎn)火、
打閘(SFC)試驗(yàn)等，順利定速3 000 r／min。定速
后機(jī)組各方面工藝參數(shù)基本正常。但6號(hào)瓦軸振及
瓦溫較高，分別為65 t．tm及83．9℃。
1．2第二次試運(yùn)
4月2日，3號(hào)機(jī)組第二次啟動(dòng)，定速3 000
r／min后鍋爐高壓蒸汽系統(tǒng)開始暖管及吹管。吹管
期間發(fā)現(xiàn)低壓轉(zhuǎn)子6號(hào)瓦金屬溫度為86．1℃，軸
振101 pm。4月3日13時(shí)21分，軸振達(dá)到了108
t-tm。吹管結(jié)束后的停機(jī)過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到第一
臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，該軸振最大達(dá)到1 16 pm，表現(xiàn)為惡
化的跡象。
1．3動(dòng)平衡試驗(yàn)
廠家代表認(rèn)為，6號(hào)瓦軸振及溫度異常的主要
原因是低壓轉(zhuǎn)子存在一定的不平衡量。為降低6號(hào)
瓦軸振及溫度，決定對(duì)低壓轉(zhuǎn)子進(jìn)行加重。配重后
于4月6日啟動(dòng)，在額定轉(zhuǎn)速、功率0．9 Mw時(shí)，
6號(hào)軸瓦溫度為81．2℃，振動(dòng)值為53 pm，軸振
已大幅下降，瓦溫也有所好轉(zhuǎn)。但繼續(xù)運(yùn)行兩天
后，6號(hào)軸瓦振動(dòng)仍在斷續(xù)升高，最大83弘m，因
而進(jìn)行了第二次加重。第二次加重后再次啟動(dòng)，定
速后6號(hào)軸瓦X方向軸振為53 t-tm，最大爬升至
78,um；軸瓦金屬溫度83．1℃，最高85．9℃。而
且2號(hào)瓦(燃機(jī))軸振X方向與y方向令部升至75
,--,82 pm。可見，動(dòng)平衡試驗(yàn)雖然改善了6號(hào)瓦振
動(dòng)，但影響了2號(hào)瓦振動(dòng)，而且振動(dòng)表現(xiàn)出不穩(wěn)定
的特征。試驗(yàn)證明，機(jī)組的振動(dòng)及軸瓦溫度高并非
由不平衡所造成。
2軸瓦溫度異常原因分折
低壓轉(zhuǎn)子軸瓦結(jié)構(gòu)為鍵型軸瓦(圓筒軸瓦)。5
號(hào)軸瓦外徑為787 illnl，寬度516 ITlm，內(nèi)徑(430+
0．05)mm。廠家規(guī)定該軸瓦與軸頸配合的徑向間
隙為0．86,--．-,0．96 mm；6號(hào)軸瓦外徑840 mm，寬
度530 mm，內(nèi)徑(455+0．05)mm，廠家規(guī)定該
軸瓦與軸頸配合徑向間隙為0．91～1．01 mm。為
了找到故障原因，需要對(duì)在實(shí)際運(yùn)行中影響機(jī)組振
動(dòng)及軸瓦溫度異常的因素進(jìn)行分析。
2．1低壓轉(zhuǎn)子跳動(dòng)值
低壓轉(zhuǎn)子跳動(dòng)是影響振動(dòng)的最直接因素之一。
低壓轉(zhuǎn)子安裝前找晃度是在軸瓦安裝好吊人后進(jìn)行
的。根據(jù)轉(zhuǎn)子出廠及安裝前的檢測(cè)，低壓轉(zhuǎn)子軸頸
跳動(dòng)值分別為發(fā)電機(jī)側(cè)0．01 mm，透平側(cè)0．01
mm，符合要求。
2．2燃?xì)庖徽羝啓C(jī)軸系靜撓度
通過查閱資料，安裝時(shí)各轉(zhuǎn)子靜撓度符合廠家
規(guī)定曲線；低壓缸下缸水平度符合設(shè)計(jì)要求；高、
中壓缸負(fù)荷分配執(zhí)行廠家規(guī)定。
2．3軸瓦進(jìn)油量分配
影響供油減少的因素有兩個(gè)：一是油壓及流
量，潤(rùn)滑油進(jìn)入該瓦前的油壓及流量若與設(shè)計(jì)值不
符則會(huì)造成回油量不正常；二是進(jìn)油過濾器目數(shù)過
小或雜質(zhì)多，形成網(wǎng)前后壓差及流量不等。該瓦進(jìn)
油節(jié)流孔設(shè)計(jì)值為(80±0．50)mm，實(shí)測(cè)進(jìn)油節(jié)流
孑L內(nèi)徑80．48 mm；潤(rùn)滑油供油壓力0．22 MPa，
均滿足設(shè)計(jì)要求。
2．4軸瓦安裝與檢修工藝質(zhì)量
軸瓦采用圓形軸承結(jié)構(gòu)，軸承合金面是一個(gè)圓
筒，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，潤(rùn)滑油的消耗量和摩擦損失都較
小，但由于在其下部只形成一個(gè)油楔，在高速輕載
的工作條件下，油膜剛性差，容易引起振動(dòng)。
圓形軸瓦油膜的形成與轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油黏度、軸
頸與軸瓦的間隙以及軸承上負(fù)荷的大小有直接關(guān)
系。軸瓦內(nèi)油量及負(fù)荷分配不均將嚴(yán)重影響軸瓦正
常工作，也是造成軸瓦溫度升高的主要因素。根據(jù)
廠家要求，球面墊塊的球面與軸承座的接觸面積應(yīng)
大于75％，并規(guī)定軸承下部?jī)蓚?cè)面的球面墊塊與
軸承座的間隙為0 mm，修刮墊塊時(shí)應(yīng)使軸瓦體中
分面與軸承座中分面平行度不大于0．02 mm。
通過對(duì)6號(hào)瓦解體檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)瓦枕球面墊塊加
墊厚度符合設(shè)計(jì)要求。
2．5轉(zhuǎn)子軸中心線偏差
聯(lián)軸器找中心的質(zhì)量直接影響到機(jī)組的安全運(yùn)
轉(zhuǎn)，特別是轉(zhuǎn)子水平放置時(shí)由于自重勢(shì)必產(chǎn)生靜撓
度，從而引起聯(lián)軸器端面產(chǎn)生上張口現(xiàn)象；轉(zhuǎn)子和
軸瓦經(jīng)過榆修后，其幾個(gè)轉(zhuǎn)子之問也會(huì)發(fā)生中心變
化。而轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器找中心的目的就在于使所連接的
各轉(zhuǎn)子的中心線在同一條均勻、光滑連續(xù)的曲線
上，且使各軸瓦所承受的負(fù)荷符合設(shè)計(jì)要求。復(fù)查
機(jī)組二次灌漿后的聯(lián)軸器中心記錄均符合廠家
萬方數(shù)據(jù)
廣東電力第21卷
要求。
2．6頂軸油方面的因素
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸瓦配套三菱頂軸油模塊，抬軸參
數(shù)符合要求。機(jī)組規(guī)程規(guī)定轉(zhuǎn)速500 r／min時(shí)可以
啟停油泵。依據(jù)潤(rùn)滑理論，在51)0 r／rain時(shí)油膜較
薄，若油溫升高、油質(zhì)劣化或軸承載荷增加都將導(dǎo)
致軸承處于混合摩擦狀態(tài)，容易造成油膜的局部破
壞，從而使軸承溫度異常。因而機(jī)組在啟停過程中
停止頂軸油泵運(yùn)行和在停機(jī)過程中啟動(dòng)頂軸油泵運(yùn)
行的時(shí)機(jī)選擇在轉(zhuǎn)速500 r／rain時(shí)是否合適值得
探討。
3軸瓦溫度高的處理過程
根據(jù)以上分析，在6號(hào)軸瓦溫度升高及振動(dòng)爬
升的故障中，下面幾點(diǎn)值得思考：
a)初次定速時(shí)，軸振并不大，在隨后的運(yùn)行
中逐漸爬升。但軸瓦溫度一直偏大。這說明影響軸
瓦溫度異常的因素一開始就存在，而影響振動(dòng)的因
素則隨著運(yùn)行時(shí)間而變化。
b)機(jī)組在啟停過程中停止和啟動(dòng)頂軸油泵時(shí)
轉(zhuǎn)速定為500 r／min并非只在3號(hào)機(jī)組執(zhí)行。存在
同樣情況的1，2號(hào)機(jī)組并沒有出現(xiàn)類似問題。
c)實(shí)際運(yùn)行中影響機(jī)組振動(dòng)及軸瓦溫度異常
的因素中，通過查閱數(shù)據(jù)唯一不能確認(rèn)的就是軸瓦
側(cè)隙調(diào)整問題。
綜合以上情況分析，認(rèn)為軸瓦本身存在問題的
可能性較大。
3．1軸瓦解體檢查
2007年4月16日，針對(duì)6號(hào)瓦溫度高的問
題，決定對(duì)軸瓦進(jìn)行解體檢查。解體后發(fā)現(xiàn)：
a)軸瓦與軸徑存在于摩擦現(xiàn)象。下瓦正下方
約1／2直徑范圍內(nèi)的接觸面上有輕微摩擦現(xiàn)象，如
圖1所示。
圖1下瓦輕微摩擦現(xiàn)象
b)軸瓦側(cè)隙明顯異常。解體時(shí)復(fù)測(cè)下瓦瓦口
兩側(cè)間隙值均為0．43 mm，明顯比廠家要求值低。
3．2原因分析
根據(jù)相關(guān)規(guī)程，軸瓦頂部間隙一般取軸徑的
0．15％～0．2％，瓦口間隙為頂部間隙的1／2。瓦
蓋緊力一般取0---0．03 mm。合理的間隙旨在保證
軸瓦的潤(rùn)滑、冷卻，避免軸振動(dòng)對(duì)軸瓦的影響。如
果在安裝過程中發(fā)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)有出入，應(yīng)進(jìn)行分析，
制定針對(duì)性處理方案并處理。根據(jù)6號(hào)瓦軸徑大
小，合理的軸瓦頂部間隙應(yīng)為0．685～0．910 mm。
實(shí)測(cè)結(jié)果約為0．86 mm，為合理間隙的上限，符
合規(guī)程要求。而廠家規(guī)定軸瓦與軸頸配合徑向間隙
設(shè)計(jì)值為0．91～1．01 mm，實(shí)測(cè)值比設(shè)計(jì)值略微
偏小。但從解體與運(yùn)行情況看，下瓦正下方約1／2
直徑范圍內(nèi)的接觸面上輕微摩擦明顯為半干摩擦現(xiàn)
象，表明轉(zhuǎn)子工作時(shí)，轉(zhuǎn)子與軸徑之間沒有形成足
夠強(qiáng)度的油膜，導(dǎo)致在某些極限工況下轉(zhuǎn)子與軸徑
發(fā)生摩擦；而運(yùn)行中瓦溫偏高、振動(dòng)偏大與油膜的
形成不好均有直接關(guān)系。
為此，從數(shù)據(jù)的分析及解體情況看，下瓦瓦口
兩側(cè)間隙偏小是造成瓦溫異常及振動(dòng)異常的主要
原因。
3．3軸瓦處理
根據(jù)解體情況，確定了軸瓦修復(fù)方案。下軸
瓦采用手工刮研，對(duì)摩擦的地方進(jìn)行精細(xì)修刮，
保證接觸面積大于75％以上。重新組裝后，測(cè)量
瓦口間隙為0．53 mm，軸瓦與軸頸徑向間隙兩側(cè)
分別為1．08 mm和0．98 mm，滿足廠家設(shè)計(jì)值的
要求。
3．4最終試運(yùn)結(jié)果
經(jīng)過再次試運(yùn)，軸瓦振動(dòng)與溫度均在合格范圍
內(nèi)，問題得以解決。
4結(jié)論與建議
通過以上分析，我們知道，軸瓦溫度高的原因
有許多，但應(yīng)具體問題具體分析，需要我們不斷研
究、改進(jìn)。在平時(shí)工作中，我們尤需加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，防
患于未然。
作者簡(jiǎn)介：闞洪(1957一)，男．黑龍江齊齊哈爾人。主要從事電
廠設(shè)備安裝和汽輪機(jī)檢修、調(diào)試等方面的工作。
萬方數(shù)據(jù)__

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