如何防止汽輪機軸瓦燒損

1、防止汽輪機軸瓦燒損“二十五項重點要求”若干問題探討輪機室 2008年10月 軸瓦燒損危害 在2000年底至2001年短短的幾個月中，東方汽輪機廠先后接受了來自2個電廠的3根舊機轉(zhuǎn)子軸頸的修復(fù)處理。它們均由于“滲巴氏合金”造成了軸頸材質(zhì)的深層脆化，無法在允許的車削范圍內(nèi)予以清除，最終不得不作報廢處理。 軸頸的滲巴氏合金是在不正常運行工況下，巴氏合金低熔點組成元素Sn（錫）、Sb（銻）及Cu（銅）向軸頸深層滲人，使轉(zhuǎn)子材料的局部發(fā)生組織變異及脆化而致。軸瓦燒損危害某廠209號機低壓轉(zhuǎn)子5、6號軸承在1994年投運初期曾發(fā)生過嚴重斷油燒瓦事故，此后兩軸承一直在瓦溫偏高的狀況下運行。檢查發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)子摩擦

2、高硬區(qū)細針狀馬氏體的存在說明此處發(fā)生了相變重結(jié)晶，溫度達800以上；而摩擦帶兩旁軟化區(qū)則超過轉(zhuǎn)子回火溫度，達600以上。斷油事故不僅使轉(zhuǎn)子干摩擦區(qū)發(fā)生了相變硬化，更使摩擦區(qū)發(fā)生了巴氏合金的沿晶滲入，特別是硬化帶的兩側(cè)既是軟化區(qū)，又是相變硬化淬火的拉應(yīng)力集中區(qū)，其深層滲入就更為強烈。Sn（錫）、Sb（銻）及Cu（銅）元素在轉(zhuǎn)子材料晶界的富集使軸頸局部區(qū)材料失去了原有的高強度與高韌性，長期運行后優(yōu)先在摩擦帶兩旁的低強度軟化區(qū)里，由低熔點的白色相組織發(fā)生開裂成為宏觀裂紋。因此，電廠在發(fā)生燒瓦之后，更換軸承的同時應(yīng)加強對軸頸摩擦區(qū)材料微觀組織的監(jiān)督檢查。潤滑油在軸承中的作用 由于潤滑油的存在，油品具有

3、一定的潤滑性和粘度，在轉(zhuǎn)子的軸頸和軸承烏金固體的光滑表面上形成連續(xù)不斷的油膜層，從而以摩擦系數(shù)約為0.0010.01的液體摩擦代替固體摩擦（摩擦系數(shù)為0.10.4），大大減少了阻力，防止了軸的磨損和毀壞； 另一方面，運行中的汽輪機油，通過循環(huán)流動，不斷帶走軸承部分的熱量以及油流高速運動摩擦所產(chǎn)生的熱量，油作為傳熱介質(zhì)，對系統(tǒng)內(nèi)的有關(guān)設(shè)備，起到冷卻、散熱的作用。 此外，還同時起到?jīng)_洗和減振的作用。軸瓦燒損的三種根本原因 軸瓦燒損的三種主要原因潤滑油原因：正常運行或啟停過程中，由于軸承潤滑油壓突然中斷或油質(zhì)惡化，使軸承油膜無法建立或被破壞，引起軸瓦損壞；安裝檢修原因：由于安裝和檢修時軸瓦間隙不臺理

4、，軸系中心偏移等原因引起轉(zhuǎn)軸與軸瓦之間產(chǎn)生動靜摩擦，造成軸瓦損壞。軸瓦本身問題：軸瓦制造或加工時質(zhì)量存在問題，如軸瓦鎢金層有裂紋、脫胎等，在運行中造成軸瓦損壞。軸瓦燒損表征 潤滑油系統(tǒng)油泵的自動聯(lián)鎖裝置設(shè)計、變更、安裝不臺理或運行中未將保護投入，當事故停機時不能正常聯(lián)動，造成斷油，引起軸瓦損壞。如：珠江電廠一臺300 MW機組原設(shè)計的潤滑油泵聯(lián)鎖裝置不完善。在安裝過程中，設(shè)計院根據(jù)現(xiàn)場情況，對原有的二次回路進行變更。但由于二次回路變更不臺理，移交生產(chǎn)后，電廠也未及時復(fù)核圖紙和設(shè)計變更單，在停機工況下也未做過低油壓聯(lián)動試驗。 1994年3月，由于保護誤動，造成故障停機時，交直流潤滑油泵均未能聯(lián)動

5、，而運行人員也未嚴密監(jiān)視潤滑油壓，及時手動開啟交、直流油泵，引起軸承斷油燒瓦。軸瓦燒損表征 主油泵或射油器出口逆止悶關(guān)不嚴或未關(guān)。造成潤滑油壓低于規(guī)定值，導(dǎo)致機組發(fā)生斷油燒瓦例。如：1999年12月，太原市第一熱電廠一臺300MW機組在緊急打閘過程中，由于主油泵故障，射油器出口逆止門未關(guān)，交流油泵供出的油通過射油器出口逆止門及射油器返回主油箱，造成潤滑油壓下降到29 kPa以下，機組發(fā)生斷油燒瓦。軸瓦燒損表征 潤滑油系統(tǒng)的切換操作，如切換冷油器、濾網(wǎng)以及啟動定速后停用啟動油泵等，未認真執(zhí)行操作票制度，切換過程中由于操作不當或監(jiān)護不嚴，造成斷油，引起軸瓦損壞。再如：1986年4月，佳木斯發(fā)電廠7

6、號機組起動并網(wǎng)后，在投入1號冷油器時由于運行人員誤操作，即誤將冷油器油側(cè)出口門關(guān)死，造成了機組軸承燒損事故的發(fā)生。軸瓦燒損表征 油系統(tǒng)閥門的安裝不符合標準，門桿斷裂或閥芯脫落時，造成斷油，引起軸瓦損壞。軸瓦燒損表征 油質(zhì)不合格，油溫過高或過低，油混入水使油水解，造成軸承油膜無法建立或被破壞，引起軸瓦損壞。 由于設(shè)計、安裝、制造和運行情況的具體不同，不同的機組對潤滑油變溫特性表現(xiàn)各異，有的機組對油溫的變化非常敏感，尤其是在油溫低于36的情況下，可能產(chǎn)生油膜失穩(wěn)的惡劣后果。 推薦進行潤滑油的變溫特性試驗，摸清機組軸承的振動性能，積極采取相應(yīng)的對策，以保證機組的安全穩(wěn)定運行。軸瓦燒損表征 潤滑油參數(shù)

7、（溫度）的變化可能導(dǎo)致油膜的不穩(wěn)定渦動，致使油膜力激發(fā)振動，引起油鍥“推動”軸在軸承中運動，在旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生不穩(wěn)定力使轉(zhuǎn)子發(fā)生渦動（正進動）。在系統(tǒng)內(nèi)存阻尼不夠大的情況下，出現(xiàn)較大的不穩(wěn)定振動，當油膜渦動的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時，發(fā)生油膜振蕩。在1998年大同、秦嶺2臺200MW機組發(fā)生的毀機事故，一種看法就是發(fā)生了油膜振蕩所致。軸瓦燒損表征 隨著潤滑油溫度的降低，支持軸承回油溫度降低，但軸承潤滑油溫升逐漸加大，對機組的潤滑和冷卻效果不利。我國原中華人民共和國電力工業(yè)部頒電力工業(yè)技術(shù)管理規(guī)范（1980.5.5）3.6.24條指出，軸承潤滑油溫升宜在15以內(nèi)。 對于潤滑油溫度變化振動特性不敏感的

8、機組，仍然推薦正常運行時，保持油溫在38 45范圍內(nèi)，以取得良好的潤滑和冷卻效果。為保證汽機軸承運行的正常，在汽輪機轉(zhuǎn)速升至2500r/min以前，軸承入口的油溫一般應(yīng)達到35以上。軸瓦燒損表征 軸承及潤滑油系統(tǒng)的測量儀表不準確。使運行人員判斷失誤，造成斷油引起軸瓦損壞。軸瓦燒損表征 新安裝或大修后的汽輪機組在進行油系統(tǒng)沖洗時，由于沖洗、清理不徹底，使制造廠或安裝、大修過程中遺留的鐵屑或雜物在運行中被帶人軸承，造成軸承摩擦，引起軸瓦損壞。如：1995年湛江發(fā)電廠一臺新安裝的300 MW機組，在汽輪機油系統(tǒng)沖洗后，未認真處理主油箱濾網(wǎng)內(nèi)部遺留的鐵屑，在機組投運后，鐵屑被帶人軸承，造成軸承摩擦引起

9、軸瓦損壞，振動增大。軸瓦燒損表征 發(fā)生水沖擊等造成軸向位移突然超過允許值而軸向位移保護失靈或未投。引起推力瓦工作面或非工作面損壞。軸瓦燒損表征 汽輪機大軸彎曲或汽缸變形，造成軸承動靜摩擦，引起軸瓦損壞。 如：1999年4月華能汕頭電廠一臺300 MW 機組在啟動過程中，由于運行人員檢查不到位，監(jiān)視不嚴，造成汽輪機高壓轉(zhuǎn)子彎曲，引起軸承油擋磨損。防范措施 新設(shè)備投產(chǎn)前的調(diào)試、試運行和驗收工作，必須對設(shè)備的主保護、自動裝置、重要儀表予以高度重視，嚴格把關(guān)。按技術(shù)管理法規(guī)/行業(yè)標準/企業(yè)標準有關(guān)規(guī)定，對重要保護及自動裝置尚未投入或不完整的，不準啟動，不予驗收。防范措施 投產(chǎn)及大修后的機組專業(yè)技術(shù)人員

10、要全面審核圖紙和設(shè)備變更情況，查核各種保護是否完備，各自動裝置是否可靠，各定值是否準確，一旦發(fā)現(xiàn)隱患，立即消除，防患未然。防范措施低油壓聯(lián)鎖 汽輪機的輔助油泵及自啟動裝置，應(yīng)按運行規(guī)程定期進行試驗(如每周)，并形成規(guī)范的記錄，保證處于良好的備用狀態(tài)。 機組啟動前(盤車裝置一旦投入)輔助油泵必須處于聯(lián)動狀態(tài)。機組正常停機前，應(yīng)進行輔助油泵的全容量啟動、聯(lián)鎖試驗。 尤其針對套裝油管路系統(tǒng)，由于油箱容積的限制，為了便于布置油泵，交、直流潤滑油泵、氫密封備用油泵及注油器的吸入口較為集中，因此，各吸油設(shè)備間互有干擾。應(yīng)反復(fù)試驗在各種情況下的啟動情況，以確保安全。防范措施低油壓聯(lián)鎖 汽輪機的輔助油泵及自啟

11、動裝置試驗裝置在設(shè)計階段就應(yīng)納入，安裝階段嚴格驗收。原則是：操作方便，放油緩慢，觀察油壓明晰。 潤滑油壓壓力低感受元件，可以是壓力變送器或壓力開關(guān)，其邏輯設(shè)計有硬聯(lián)接，也有通過DCS邏輯設(shè)計實現(xiàn)，或采取兩種方式冗余。防范措施 對某哈汽型200MW機組轉(zhuǎn)子惰走潤滑油壓暫態(tài)過程研究表明，該型汽輪機在交流潤滑油泵運轉(zhuǎn)的情況下，打閘后轉(zhuǎn)子從3000r/min惰走中，轉(zhuǎn)速n約在1804r/min時，主油泵入口壓力幾乎降為0，油泵穩(wěn)定油流狀況受到破壞；雖然交流潤滑油泵出力在增加，但潤滑油母管壓力p呈下降趨勢。至1912r/min時，號射油器出口逆止門才關(guān)閉，過渡到由交流潤滑油泵單獨提供潤滑油。防范措施圖中

12、：1交流潤滑油泵電流 I/I0 (I0=50A)；2潤滑油母管壓力 plub/plub0(plub0=0.20MPa)；3汽機轉(zhuǎn)速 n/n0(n0=3000r/min)；4主油泵出口壓力 pout/pout0(pout0=2.02MPa)；5主油泵入口壓力 pin/pin0(pin0=0.12MPa) 01002003004005006007000.00.20.40.60.81.054321FEDCBA參 數(shù) 相 對 值時 間 T (s)防范措施 直流潤滑油泵、直流密封油泵的電源應(yīng)可靠。不得自帶有保護電機過熱的熱偶保護。交流潤滑油泵電源的接觸器，應(yīng)采取低電壓延時釋放措施，同時要保證自投裝置動作

13、可靠，其電源電纜應(yīng)采用可靠防火措施或采用耐火電纜。如：青島電廠300MW機組的直流油泵，在系統(tǒng)設(shè)計時未設(shè)任何保護，但在制造廠家出廠時自帶有保護電機過熱的熱偶保護，在緊急狀態(tài)下直流油泵在運行中熱偶保護動作，直流油泵跳閘，造成了機組軸承燒損事故的發(fā)生。再如：1999年寶雞二電廠一臺300MW機組，由于送風(fēng)機事故按鈕觸點絕緣低跳閘，造成機組跳閘、解列，保安段電源低電壓保護動作，由于供電方式設(shè)計的不合理使交流潤滑油泵失電，而直流潤滑油泵因開關(guān)合閘回路故障又未能成功開啟，從而造成了軸承燒損事故的發(fā)生。防范措施 涉及潤滑油系統(tǒng)的切換操作，如切換冷油器、濾網(wǎng)及啟動定速后停用啟動油泵等，均應(yīng)填用操作票，在班長

14、(主值)監(jiān)護下按操作票順序緩慢進行，操作中應(yīng)同主控員保持密切聯(lián)系，嚴密監(jiān)視潤滑油壓變化，同時操作中必須事先對可能存有空氣的設(shè)備、部件進行充分排氣，嚴防切換操作過程中斷油。防范措施 機組啟動、停機和運行中，軸瓦鎢金溫度或回油溫度(含推力瓦、密封瓦)達到現(xiàn)場規(guī)程規(guī)定的停機值時，應(yīng)果斷停機。在機組運行中，各支持軸承、推力軸承和密封瓦的金屬溫度，均不應(yīng)高于制造廠規(guī)定值，一般在90以下，主軸承溫度測點緊貼鎢金面的允許金屬溫度到95。東方汽輪機廠鑄造錫基巴氏合金ZSnSb11Cu6的固相點溫度為240，液相點溫度為370，其最高使用溫度不得超過100。引進型機組一般為107報警，112應(yīng)緊急停機?；赜蜏囟?/p>

15、不宜超過65，超過75時應(yīng)立即打閘停機。對于軸瓦的溫度保護，現(xiàn)在的新機組，一般都直接是接入ETS保護的，比較老的機組就是由運行人員依據(jù)溫度值來手動停機防范措施 停機時，應(yīng)設(shè)專人監(jiān)視潤滑油壓和軸瓦溫度，按規(guī)定及時投入交、直流潤滑油泵。運行人員還必須熟悉交直流潤滑油泵工作失常情況的緊急處理方法。如：1994年3月，珠江電廠發(fā)生2號機300MW機組的軸承燒損事故。其事故原因是由于保護誤動作，使發(fā)電機解列，主汽門關(guān)閉，潤滑油壓隨轉(zhuǎn)速下降而降低，當油壓降至0.07MPa和0.06MPa時，交、直流潤滑油泵沒有聯(lián)動，而運行人員也沒有嚴密監(jiān)視潤滑油壓，手動開啟交、直流潤滑油泵不及時，導(dǎo)致了機組軸承嚴重?zé)龘p事

16、故的發(fā)生。防范措施 在機組啟停過程中，應(yīng)按制造廠規(guī)定的轉(zhuǎn)速啟停頂軸油泵，記錄各軸承頂起油壓值。 啟、停機過程狀態(tài)和參數(shù)記錄應(yīng)記錄頂軸油壓。正常運行時，該油壓反映軸承油膜壓力，也應(yīng)納入記錄，并為每一軸承建立正常運行壓力范圍值，每當數(shù)值發(fā)生變化時，應(yīng)進行專項分析和檢查。防范措施 汽輪機油系統(tǒng)的管材要符合要求，變徑管應(yīng)采用鍛制式，大管徑可采用鋼板焊制，禁止使用抽條冷作變徑管。油系統(tǒng)的法蘭應(yīng)盡可能使用對焊短管法蘭，使法蘭焊接時不變形。 為防止由于閥門損壞造成斷油事故，要求油系統(tǒng)嚴禁使用鑄鐵閥門。油系統(tǒng)閥門不得在水平管道上立式安裝，以防止由于門芯脫落導(dǎo)致油管道堵塞。 為防止誤操作和在緊急情況下能迅速找到

17、閥門，要求主要閥門要有明顯的標志牌和掛有“禁止操作”警告牌。 為防止由于濾網(wǎng)堵塞而造成斷油事故，在潤滑油管道上不宜裝設(shè)濾網(wǎng)。如果要裝設(shè)濾網(wǎng)，則必須要有可靠的防止濾網(wǎng)堵塞和破損的安全措施。防范措施 主油泵或射油器出口逆止門應(yīng)選擇質(zhì)量可靠的產(chǎn)品。檢修中應(yīng)注意主油泵出口逆止門的狀態(tài)，防止停機過程中斷油。防范措施 油系統(tǒng)油質(zhì)應(yīng)按規(guī)程要求定期進行化驗。如若油質(zhì)劣化應(yīng)及時處理。在油質(zhì)及清潔度超標的情況下，嚴禁機組啟動。如：1991年1月，沙嶺子發(fā)電廠發(fā)生300MW機組軸承損壞事故。在機組試運行過程中，47號軸承軸頸、軸承發(fā)生嚴重磨損，其原因是油質(zhì)太臟所致。事故后，將冷油器解體檢查后，清理出很多焊渣，調(diào)節(jié)部

18、套和軸承箱中發(fā)現(xiàn)有殘留雜物。因此，為了防止由于油質(zhì)不合格引起的軸承損壞事故，要求安裝和檢修時要徹底清理油系統(tǒng)，確保油系統(tǒng)清潔和無雜物。防范措施 油位計、油壓表、油溫表及相關(guān)的信號裝置，必須按規(guī)程要求裝設(shè)齊全、指示正確，并定期進行校驗。 加強對運行機組軸瓦鎢金溫度、潤滑油溫度的監(jiān)視。 安裝和檢修時要徹底清理油系統(tǒng)雜物，嚴防檢修中遺留雜物堵塞管道防范措施 機組正常運行及啟停過程中，要加強對機組振動、軸向位移、脹差等參數(shù)的監(jiān)視。發(fā)現(xiàn)異常要及時處理。機組在振動不合格的情況下運行危害很多。比如：轉(zhuǎn)子和軸承由于長期處于振動狀態(tài)下運行，其本身金屬材料會產(chǎn)生疲勞，從而降低了其使用壽命。由于轉(zhuǎn)子振動大會使軸承表

19、面的鎢金受到損害，輕者會出現(xiàn)鎢金碾損現(xiàn)象，重者會發(fā)生軸承鎢金脫胎甚至軸承燒損事故。而且轉(zhuǎn)子振動過大，也易發(fā)生動、靜部分摩擦。防范措施 當運行中發(fā)生水沖擊、瞬時斷油或其他可能引起軸瓦損壞的異常情況后，應(yīng)查明軸瓦確實未損壞，才能重新啟動機組。防范措施 汽輪機禁止在下列狀態(tài)啟動： 1) 任何一臺油泵或其自啟動裝置有故障； 2) 油質(zhì)不臺格或油溫低于規(guī)定的極限值； 3) 轉(zhuǎn)子撓度指示大于規(guī)定的極限值； 4) 汽輪機上下汽缸金屬溫度差大于規(guī)定的 極限值； 5) 轉(zhuǎn)子與汽缸的膨脹差大于規(guī)定的極限值。小結(jié) 汽輪機軸瓦損壞會嚴重影響機組的安全運行，各火電廠根據(jù)機組的實際情況應(yīng)認真分析可能造成汽輪機軸瓦損壞的原

20、因，并制定出切實可行的防范措施是非常必要的。軸瓦損壞實例 鄒縣發(fā)電廠2號機組是上海汽輪機廠設(shè)計生產(chǎn)的N300-165/550/550型亞臨界壓力，四缸四排汽，中間再熱沖動凝汽式汽輪機。 該機組自投產(chǎn)以來，多次發(fā)生3號軸承座內(nèi)的4、5號瓦異常振動、脫胎、化瓦，造成事故停機，嚴重影響機組的安全經(jīng)濟運行。軸瓦損壞實例原因分析 一、 轉(zhuǎn)子軸向位移過大 轉(zhuǎn)子軸向位移過大，發(fā)生動靜碰磨，使軸瓦振動加劇，造成化瓦，脫胎。軸瓦損壞實例原因分析 二、 高中壓缸膨脹不暢 2號機組1、2號軸承座落在帶有“米”字槽的基礎(chǔ)臺板上，軸承座與基礎(chǔ)臺板之間有高溫潤滑脂潤滑。由于臺板“米”字形槽道過長，給潤滑脂的徹底更換造成極

21、大困難。高溫潤滑脂長期在高溫下工作，性能下降，加之汽輪機高中壓缸支承方式為上缸支承，汽缸膨脹時，軸承座受力部位偏高且因軸承座剛性不足而變形，使滑銷系統(tǒng)產(chǎn)生卡澀，汽缸膨脹不暢，造成轉(zhuǎn)子振動加劇，降低了油膜質(zhì)量，造成化瓦、脫胎。軸瓦損壞實例原因分析 三、 油中帶水含雜質(zhì) 由于2號機組啟動時高中壓缸膨脹不暢，造成迷官式軸封系統(tǒng)的高低齒發(fā)生碰磨，使軸封漏汽進入軸承座，造成油中帶水。 另外，油箱濾網(wǎng)框架凹凸不平，且框架下部與油箱裝設(shè)濾網(wǎng)的溝槽接觸不良、嚴密性差，不易將雜質(zhì)隔離在濾網(wǎng)之前，降低了潤滑油精度，惡化了軸瓦工作環(huán)境。軸瓦損壞實例原因分析 四、 負荷晃動 2號機組參與電網(wǎng)調(diào)頻以來，高壓調(diào)節(jié)汽門大多

22、數(shù)時間處于節(jié)流狀態(tài)，形成低頻振動，使機組負荷晃動。 另外，由于機組采用電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，油中帶水，含雜質(zhì)，也使調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生卡澀，使負荷晃動加劇，惡化了軸瓦的工作環(huán)境。軸瓦損壞實例改進措施 一、調(diào)整軸向間隙確保轉(zhuǎn)子動力級與隔板間隙。 2號機組中壓缸檢修前通流(A、B向)間隙均小于設(shè)計值1mm2mm，為確保機組安全，對中壓缸通流間隙進行統(tǒng)一調(diào)整處理，即高中壓轉(zhuǎn)子對輪調(diào)整墊片加厚1mm。軸瓦損壞實例改進措施 二、改進軸承座滑板軸承座臺板的“米”字型槽增加直徑為10 mm的回油槽道，縮短潤滑脂的流程，降低潤滑脂流動阻力，使新潤滑脂能更順暢地替換舊潤滑脂，保持臺板上的潤滑性能。軸瓦損壞實例改進措施 三、定期

23、更換潤滑脂 為確保潤滑脂的性能，應(yīng)定期對其進行更換。 四、 確保油箱濾網(wǎng)完好 修補油箱濾網(wǎng)框架，保證濾網(wǎng)框架四周光潔平整，確保濾網(wǎng)框架與油箱結(jié)合面的嚴密性，確保油質(zhì)潔凈，優(yōu)化軸瓦潤滑環(huán)境。軸瓦損壞實例改進措施 五、優(yōu)化機組動態(tài)特性曲線 優(yōu)化機組動態(tài)特性曲線，重新調(diào)整各調(diào)門的重疊度，適當提高低負荷下開度較小的調(diào)門開度，減小因節(jié)流造成的低頻振動，減小預(yù)啟閥預(yù)啟間隙，確保閥門結(jié)合面平整無凹凸，消除低頻振動。軸瓦損壞實例鄒縣電廠2號機小結(jié) 鄒縣電廠2號汽輪發(fā)電機組軸瓦損壞主要是由中壓轉(zhuǎn)子熱不平衡和高中壓缸膨脹不暢，使各軸瓦負荷分配不合理造成的。 采取了上述改進措施后，消除了隱患，保證了機組安全運行。軸

24、瓦損壞實例河津電廠1號機 河津發(fā)電廠一期工程安裝了2臺日本三菱公司制造的350 MW 燃煤汽輪發(fā)電機組。 汽輪機型號為TC2F.35.4亞臨界、一次中間再熱、反動式、單軸雙缸(高、中壓缸為合缸)雙排汽凝汽式汽輪機，高、中、低壓轉(zhuǎn)子均為實心結(jié)構(gòu)； 發(fā)電機為三菱電機公司制造的MB-J臥式全氫內(nèi)冷、穩(wěn)極、全靜態(tài)可控硅整流勵磁發(fā)電機。軸瓦損壞實例過程 1號機組于2002年9月17日停運進行投產(chǎn)后的第一次檢查性大修。為使汽輪機缸體金屬溫度盡快降下來，1號機組采用滑參數(shù)停機，最終在高壓缸調(diào)節(jié)級金屬溫度降至320后停運。 為檢查3000r/min空負荷下的各瓦軸振動值，特在機組停運后，準備重新沖車至額定轉(zhuǎn)速

25、下進行測試工作。 沖轉(zhuǎn)過程中，出現(xiàn)了1瓦瓦溫瞬間增高異常。軸瓦損壞實例過程 1號機組打閘停機后，70min后轉(zhuǎn)速惰走至0，啟動盤車。這時，各瓦瓦溫均有不同程度上升，其中1瓦瓦溫上升的幅度最大達20 。 盤車維持運轉(zhuǎn)40min后，重新進行自動沖轉(zhuǎn)，升速率設(shè)定為300r/min。再次沖轉(zhuǎn)時的有關(guān)參數(shù)：主汽壓力8.2MPa，溫度420，再熱汽溫度408，偏心40m，調(diào)節(jié)級金屬溫度310，潤滑油溫30。 當主機轉(zhuǎn)速升至180r/min時，1瓦瓦溫由52突升至120，立即打閘，該溫度降低至110又突然返升至145，此后該瓦溫隨轉(zhuǎn)速回降至52。軸瓦損壞實例軸瓦損壞情況 該型機組高、中壓轉(zhuǎn)子1、2號軸承均采

26、用四瓦塊可傾瓦，低壓轉(zhuǎn)子的3、4號軸承采用三瓦塊可傾瓦。1瓦每塊鎢金面寬弧長為210mm200mm，2瓦每塊鎢金面寬弧長為235mm250mm。 檢修檢查發(fā)現(xiàn)，下2塊瓦均有不同程度磨痕，左下瓦磨痕約130mm130mm(中部)，右下瓦磨痕約100mm140mm，同時2瓦也有少量磨痕，左右下瓦磨痕約235mm100mm。 在機組大修解體過程中，對發(fā)電機2塊接地碳刷特地進行了檢查，2塊碳刷與大軸接觸面均有劃痕，其中1塊四周均有不同程度的缺角、裂痕，在機組運行中碳刷磨損量較大，其周圍的碳粉較多，最頻繁時每周需更換一次碳刷。軸瓦損壞實例原因分析 三菱公司該型350MW機組各種狀態(tài)啟動時，均按如下程序設(shè)

27、定執(zhí)行：由盤車開始升速過程時，潤滑油溫設(shè)定為30。當轉(zhuǎn)速高于600r/min時，潤滑油溫設(shè)定值自動由30變?yōu)?0；在停機過程中，當主機轉(zhuǎn)速低于600r/min，潤滑油溫設(shè)定值自動由40變?yōu)?0。 升速過程中，當轉(zhuǎn)速超600r/min后，實際油溫值開始緩慢升高到40時需30min35min。 對于熱態(tài)或極熱態(tài)啟動的機組來說，此時早已達到了額定轉(zhuǎn)速，甚至已并網(wǎng)帶負荷運行，潤滑油溫未能與主機轉(zhuǎn)速同步升起；而在機組停運過程中，當轉(zhuǎn)速降至600r/min以下時，潤滑油溫設(shè)定值變?yōu)?0，實際油溫降至該值只需5min6min。軸瓦損壞實例原因分析日方專家分析認為，發(fā)電機碳刷(共2塊，分布在5瓦處)維護不佳，

28、接地碳刷與大軸不能可靠接觸，造成汽輪機組軸系產(chǎn)生軸電流，尤其在主機轉(zhuǎn)速較低，軸瓦與轉(zhuǎn)子間油膜很薄、油膜未能良好形成的情況下，大軸、軸瓦表面均產(chǎn)生電氣腐蝕而形成針眼點蝕坑。在大修檢查過程中，發(fā)現(xiàn)推力軸承處也有同樣的針眼點，在轉(zhuǎn)速較低(如盤車、停機惰走、機組啟動沖車初期)、油膜薄弱的情況下，大軸與軸瓦點蝕坑局部處油膜更薄，更加劇了點蝕的發(fā)展。此時軸電流傳至距碳刷較遠的軸瓦處擊穿油膜放電，1、2號瓦內(nèi)的油膜被破壞，軸瓦磨損，對應(yīng)的轉(zhuǎn)子軸頸上光潔度也不同程度地有所降低。當瓦內(nèi)鎢金表面產(chǎn)生點蝕坑后，日方要求大軸表面光潔度達8/1000mm 以下，實際所測值達16/1000mm，最大值已達24/1000m

29、m 。軸瓦損壞實例原因分析 主機進行長達4h的強迫冷卻后，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子表面受著拉應(yīng)力，而這種機組轉(zhuǎn)子為實心轉(zhuǎn)子，內(nèi)部承受整體應(yīng)力很大，在如此的應(yīng)力作用下，再進行沖轉(zhuǎn)，原本表面拉應(yīng)力的轉(zhuǎn)子突然受到熱沖擊而受壓應(yīng)力，導(dǎo)致偏心突大，造成1號瓦損壞。軸瓦損壞實例臨時措施(1) 對主機各瓦全面進行檢查，尤其是對1、2、3、4號可傾瓦各瓦塊的調(diào)整機構(gòu)進行徹底檢查，并將1號瓦進行了更換。(2) 對各瓦供油管道進行了吹掃清理。(3) 對1、2號瓦軸徑處的所有的針狀點蝕坑用專用工具研磨，最終1、2瓦處軸頸整圈表面光潔度達8/1000mm以下。(4) 極熱態(tài)啟動沖車前，手動調(diào)整潤滑油溫維持在3842。機組停運惰

30、走過程中，轉(zhuǎn)速降至600r/min，將潤滑油溫控制器投入手動狀態(tài)，將其油溫由40緩慢隨轉(zhuǎn)速降至30 ，防止?jié)櫥蜏卦诘娃D(zhuǎn)速下大幅度下落。軸瓦損壞實例長遠措施 (1) 根據(jù)機組不同啟動狀態(tài)，將潤滑油溫變化情況按要求編入啟動程序中。 (2) 對發(fā)電機轉(zhuǎn)子的接地碳刷加強維護，選用耐磨、高質(zhì)量的碳刷，定期更換，杜絕機組運行中碳刷破損、碎裂或接觸不良。 (3) 增設(shè)軸電流報警裝置及保護裝置。軸瓦損壞實例河津電廠1號機 江蘇國華太倉發(fā)電有限公司2臺600MW超臨界機組為上海汽輪機有限公司(STC)與西門子西屋公司(SWPC)聯(lián)合設(shè)計制造的N600-24.2/566/566型超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸

31、、四排汽凝汽式汽輪機組。軸瓦損壞實例河津電廠1號機 2006年3月3日，C級檢修發(fā)電機抽轉(zhuǎn)子，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機勵端軸瓦嚴重磨損，軸頸嚴重磨損。3月8日揭開8號軸瓦瓦蓋時發(fā)現(xiàn)8號軸瓦軸頸中間部位嚴重磨損， 磨損發(fā)生在8號軸瓦軸頸中間位置軸向長約420mm軸段，磨損深度(半徑方向)0.01mm0.80m，最深約1.0mm。軸瓦損壞實例原因分析 8號軸瓦上瓦檢查發(fā)現(xiàn)有輕微擦傷。 而8號軸頸嚴重刮傷，有17條傷痕，最大傷痕寬約為2mm，深約為1mm，傷痕呈圓周狀、從中間到兩側(cè)依次漸密地分布在8號軸頸處。 將8號軸瓦下半瓦翻出后發(fā)現(xiàn)，電機端頂軸油囊基本被磨損或被磨損的烏金填平，電機端瓦的表面烏金磨損嚴重，而汽

32、端烏金表面有嚴重拉毛現(xiàn)象，拉毛處附著大量的纖細鋼絲。軸瓦損壞實例原因分析 8號軸頸刮傷情況 8號瓦下瓦磨損情況軸瓦損壞實例原因分析潤滑油系統(tǒng)內(nèi)存在顆粒狀物質(zhì)。潤滑油回油濾網(wǎng)材質(zhì)不符合設(shè)計要求，濾桶側(cè)面與底面的接合部位沒有根據(jù)圖紙要求安裝相應(yīng)壓條，造成濾網(wǎng)底邊沒有固定。以至于長期受到?jīng)_刷后形成疲勞損傷，致使濾網(wǎng)嚴重破損，從而造成大量的纖細鋼絲進入潤滑油系統(tǒng)。事故發(fā)生時頂軸油母管壓力已降至9MPa低于設(shè)計值12MPa，在該壓力下8號軸頸已經(jīng)不能完全頂起。由于頂軸油母管壓力的下降，導(dǎo)致軸頸與軸瓦間隙減小，而此時低壓缸兩側(cè)的軸瓦隨軸承座受凝汽器真空影響而單邊偏折，從而易引起軸瓦單側(cè)燒瓦。軸瓦損壞實例處理回油濾網(wǎng)所使用的材質(zhì)成分中，C、Cr、Ni元素均不符合要求，為此進行了更換，并在濾桶側(cè)面與底面的接合部位安裝相應(yīng)壓條，以達加固目的。全部軸承進行翻瓦檢查，對拉傷情況比較嚴重的8號軸頸進行微弧焊處理，而對于其他幾個拉傷情況較輕的軸頸進行一般打磨處理，