汽轮机组推力瓦轴承温度升高的原因分析 - 图文(2)

2019-08-29 22:27

构,安装位置如图,其安装在汽轮机推力盘的两侧工作瓦承受转子的正向推力,非工作瓦承受转子的反向推力。

2.2、推力轴承作用

汽轮机推力轴承的作用是为了确定转子在汽缸的轴向位置,使转子和定子保持一定的动态间隙,承受作用在转子上的轴向推力。在正常运行的情况下,汽轮机的推力瓦中,工作瓦块受力,保证汽轮机的转子不至于向鼓气机侧位移。但减负荷,尤其是甩负荷的情况下,由于惯性等原因,造成汽轮机有向机头侧发生位移的趋势。这时候,受力的是推力瓦中的非工作瓦块,从而保证汽轮机的转子在汽缸中轴向的相对位置不发生改变。汽轮机推力瓦分正向推力瓦和反向推力瓦。推力轴承固定转子的轴向位置,以保证通流部分动静间的正确轴向间隙,防止动静摩擦。若轴向推力大于推力轴承的承载能力,推力轴承将损坏,使转子产生轴向移动,引起动静部件接触、磨损甚至破坏。

2.3、推力轴承受力分析

汽轮机的推力即整个转子上的轴向推力,主要是各级轴向推力的总和,是由作用在动叶片上的轴向推力、作用在叶轮面上的轴向推力以及作用在轴的凸肩处的轴向推力三部分组成的。

蒸汽对动叶片所作用的力,实际上可以分解成两个力,一个是沿圆周方向的作用力,一个是沿轴向的作用力。圆周力是真正

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推动转子转动的作用力,而轴向力作用在动叶片上只产生同轴向推力。

由于各级之间存在蒸汽压力差,因此在每级叶轮面上会产生轴向推力

汽轮机每一级动叶片都有大小不等的压降,在动叶片前后也产生压差,因此形成汽轮机的轴向推力。还有隔板汽封间隙中的漏汽也使叶轮前后产生压差,形成与蒸汽流向相同的轴向推力。另外蒸汽进入汽轮机膨胀做功,除了产生圆周力推动转子旋转外,还将使转子产生与蒸汽流向相反的轴向推力。

通过对推力轴承的受力分析,我们才能更进一步来分析推力轴承温度变化的本源,从而可更好地操作汽轮机并确保汽轮机安全运行。

三、推力瓦轴承温度升高的原因分析

本人在实际操作汽轮机的过程中,通过自己查阅资料及运行数据分析,影响汽轮机推力轴承温度升高的主要因素有:润滑油系统、水击或蒸汽温度下降、蒸汽品质不良,叶片结垢、机组突然甩负荷或调速气门突然失灵关闭、临界转速喘振、汽轮机启停不当。以下内容将分别进行阐述。

3.1、润滑油系统异常或进入杂质

润滑油系统异常包括润滑油压力降低、润滑油温度升高及润

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滑油质恶化等内容。从推力轴承的工作原理可以看出,润滑油压力降低,进入推力轴承的油量必然要减少,这样就不可能在推力盘与工作、非工作瓦块之间建立良好的油膜,使推力轴承工作出现异常,导致推力瓦温度升高。而润滑油温度升高,一方面因为润滑油从推力轴承中带出的热量减少,使推力轴承工作中产生的大量热量散不出去,造成推力瓦温度升高。

润滑油温度升高,还会使透平油的粘度下降,对推力轴承油膜的形成造成很大的影响。但润滑油温度也不能过低(温度30-35℃),因为润滑油温度下降,粘度会增加,当润滑油的粘度增大到一定的程度,也会对油膜的形成产生影响 。

润滑油品质恶化主要是由于油含水、外界杂质、热解等因素使润滑油的粘度下降同时会导致润滑油的润滑散热效果下降,还会使轴承腐蚀,金属性能下降。润滑油品质的恶化会破坏推力轴承瓦块与推力盘之间的油膜或者油中杂质使推力瓦块乌金表面硬摩擦,容易引起轴承烧瓦,可能发生严重事故。

3.2、汽轮机发生水击或蒸汽温度下降

汽轮机十一月六号运行数据如下表:

时 间 TE120汽轮机 止推轴温(主) TE1201

蒸汽进气温度 TE120TE1301 TE120

7A 11:00 13:00 17:00 19:00 7B 7C 7D 66.5℃ 73.0℃ 65.5℃ 70.0℃ 430.0℃ 67.5℃ 73.5℃ 66.0℃ 70.5℃ 428.5℃ 68.5℃ 74.5℃ 67.0℃ 72.0℃ 427.5℃ 67.0℃ 73.0℃ 66.0℃ 71.0℃ 435.0℃

汽轮机十一月一号运行数据如下表:

时 间 TE1207A 11:00 13:00 17:00 19:00

汽轮机 止推轴温(主) TE1207B TE1207C TE1207D 蒸汽进气温度 TE1301 69.5℃ 74.0℃ 67.0℃ 71.0℃ 428.0℃ 69.5℃ 73.0℃ 67.0℃ 70.5℃ 429.5℃ 68.5℃ 72.5℃ 66.0℃ 69.0℃ 434.0℃ 66.5℃ 73.5℃ 67.0℃ 73.5℃ 438.0℃ 通过上表可以看出过热蒸汽温度降低含水的增加,汽轮机推力轴承温度是逐渐增加这是因为蒸汽对动叶片所作用的力,可以分解成两个力,一个是沿圆周方向的作用力,一个是沿轴向的作用力。是真正推动转子转动的作用力,而轴向力作用在动叶片上

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只产生同轴向推力。这两个力的大小比例取决于蒸汽进入动叶片的进汽角ω1,ω1越小,则分解到圆周方向的力就越大,分解到轴向上的作用力就越小;ω1越大,则分解到圆周方向上的力就越小,分布到轴上的作用力就越大。而湿蒸汽进入动叶片的角度比过热蒸汽进入动叶片的角度大得多。所以说蒸汽带水会使转子的轴向推力增大。轴向推力的增大,轴承温度也上升。

3.3、汽轮机临界转速喘振情况下

我厂鼓汽机组于2010年4月28日17:50接中控指令开始向反应进行切风操作,汽轮机进汽温度444.5℃,进汽压力3.67Mpa,后因焚烧炉突然熄火,至18:07:24,进汽温度为329.86℃,进汽压力3.07Mpa,机组按照正常停机步骤于18:15:37转速降至4600 r/min,按下505控制柜的“STOP”键,在转速为2500 r/min可听到机组有轻微的金属摩擦。在转速为2246有较大的金属摩擦声。 各项参数变化如表所示: 时间 TE1207A 汽轮机止推轴温(℃)主 TE1207B TE1207C TE1207D 排汽侧 轴振1203A(μm) 17:55:44 68 73 1

转速 r/min 63 64.5 9.02 5732.6


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