汽轮机轴瓦温度高的分析及处理.docx

汽轮机轴瓦温度高的分析及处理
摘要:本文分析了某350MW机组运行中2号轴瓦温度高的原因，阐述了影响可倾瓦温度的关键因素，并通过调整轴瓦的载荷分配、合理选择轴承的油隙、修刮可倾瓦的进出油楔等手段，使该轴瓦温度明显降低，确保了机组的安全运行。
关键字：轴承；温度；载荷；垫铁
0引言
某厂引进型350MW机组，为亚临界一次中间再热、双缸双排汽、单轴凝汽器汽轮机，该机组共有3个落地式轴承座，设有4个径向轴承，其中：1、2号轴承为可倾瓦；3号轴承下半部为可倾瓦块结构，上部为圆筒形轴承；4号轴承为圆筒形轴承，设有一只推力轴承，推力轴承布置在1号轴承座内。运行过程中#2径向支持轴瓦温度偏高，正常运行中在85℃左右，最高达到91℃，且还有增大趋势,设计95℃报警，105℃停机，2号轴瓦温度高危及轴承使用寿命甚至损坏，严重影响了机组运行安全。
1影响轴瓦温度的因素
由于汽轮机轴承处在高转速、大载荷的工作条件下，所以要求轴承工作必须安全可靠，且摩擦力小。为了满足这两点要求，汽轮机轴承都采用以油膜润滑理论为基础供油，由供油系统连续不断的向轴承内供给压力、温度符合要求的润滑油。转子的轴颈支撑在浇有一层质软、熔点低的巴氏合金上，并作高速旋转，使轴颈与轴瓦之间形成油膜，建立液体摩擦，从而减小摩擦阻力。摩擦产生的热量由回油带走，使轴承温度始终保持在合理的范围之内。
轴承的工作情况主要依据轴承温度、轴承回油温度、轴承振动、轴系的稳定性等来衡量。影响轴瓦温度的因素有：
1）轴瓦乌金工作面有脱胎、损伤现象，或与轴颈接触不均匀。若轴瓦有脱落、损伤会破坏油膜稳定性，接触不良会导致轴颈与轴瓦局部摩擦增大，轴瓦温度升高。
2）轴瓦载荷分配不均。轴瓦载荷分配不均造成的原因是转子中心偏差、轴承座温度和杨度变化、转子受到向下的力过大、轴振动过大、转速超过允许值、轴封漏汽引起轴承座标高发生变化等。对于动压式滑动轴承，如果轴承载载过轻，轴承油膜过厚，油膜容易失稳而发生油膜振荡；如果轴承载荷过重，油膜容易破裂而产生轴瓦和轴颈局部干磨擦而使轴瓦温度升高。
3）轴承润滑油温度过高。油温度过高或过低、润滑油黏度不合格、油流量过大或过小、润滑油短油、回油不畅、油质不良或油质恶化、润滑油油压力过低或过高、油流中或轴承内存在气体或杂物、顶轴油管逆止阀不严油膜压力下降等都会造成轴承润滑油温度过高，使得润滑油失去润滑冷却效果，使轴瓦温度升高。
4）润滑油量影响。轴承润滑油有润滑和冷却功能，如果轴瓦进油量不足或排油不畅，使得运行中产生的热量无法及时带走，就会导致轴瓦温度偏高。
5）轴瓦油隙不合格也会造成轴瓦温度高。轴瓦与轴顶部间隙过小，机组高速旋转过程中紧力大，油膜受到破坏，导致轴颈与轴瓦乌金表面干摩擦，造成轴瓦温度升高。
6）缸热量辐射影响。轴瓦附近若汽缸保温效果不好，会导致汽缸热量直接辐射轴瓦，导致温度升高。
7）轴瓦安装有问题，使轴瓦球面自动调整能力差或进油孔处垫铁接触不好。轴承紧力过大、轴承底座垫片过多、可倾瓦垫块方向装反限制了活动范围、轴承安装偏斜、轴承与轴颈杨度不一致（不同心）等，都可能是轴瓦自动调整能力变差，从而使轴瓦温度升高。
8）温度测量存在错误，轴承温度测量系统异常。例如温度测量元件损坏、温度测量后补偿方法或标准不对、安装不正确、温度补偿系统受外界干扰等，都会使测温产生误差。
2轴瓦温度升高的现象及分析
2号轴承为密切尔式支持轴承，由四块能在支点上自由倾斜的弧形瓦块组成，上半轴承两块可倾瓦，下半轴承两块可倾瓦，瓦块在工作时随着转速或载荷及油温的不同而自由摆动，在轴颈四周形成多油楔。若忽略瓦块的惯性、支点的摩擦阻力及油膜剪切摩擦阻力等的影响，则每个瓦块作用到轴颈上的油膜作用力总是通过轴颈中心，故具有较高的稳定性。但这种轴承结构在半圆内至少有两个瓦块以上，相对而言，其结构较为复杂，给制造、安装和检修技术增加了一定的难度。
轴承的润滑油由轴承底部的一个通道进入，通过轴承键中心的一个孔口进入轴承外壳的下半部，沿轴流向轴承外壳环状空间两端。油再从环形空间经6个孔口进入轴承瓦块，沿轴颈分布，并从轴颈两端排出，其中两个位于轴承垂直中心线的顶部，两个位于水平线上。在轴承的两侧均装有油封环，以防止润滑油的大量泄漏，同时为了保证油封环的工作可靠，油封环上有一个油槽，并设有排油口，以使被阻挡的油很快排除。2号轴瓦结构如图一所示。

图一：2号轴瓦结构
1-轴承壳体；2-弹簧；3-平垫；4-球面垫；5-螺塞；6-防转销；7-油封体；
8-螺栓；9-轴承瓦块；10-油封体；11-定位销；12-油封体
1）机组运行中2号轴瓦数据及分析：
机组正常运行过程中，2号瓦温一般在85℃左右，夏天满负荷最高达到91℃，回油温度偏高。2号轴瓦温度高严重威胁了机组的安全运行。2号轴瓦温度随机组负荷变化曲线如图二所示。