单宏威，张敏，张丹

（浙江省火电建设公司，杭州市　310016）

　　摘　要：通过对华能海门电厂#1机组汽轮机冲转期间发生的可倾瓦烧瓦案例，分析了可倾瓦烧瓦原因以及解决方案，总结了超超临界百万机组汽轮机冲转、调试、运行过程中可倾瓦产生瓦温、振动的影响因素，为以后同类型汽轮机安装、调试、运行提供借鉴作用。

　　1　引言

　　华能海门电厂一期工程建设规模2*1000MW机组，其中汽轮机由东方汽轮机厂引进日立技术后首台国产化机组，型号为N1036-25.0/600/600型超超临界、单轴、四缸四排汽、一次中间再热单背压凝汽式汽轮机。

　　汽轮发电机组轴系中每一根转子均由两个轴承支承。高中压缸1#～4#轴承采用自对中性能较好的可倾瓦轴承，低压缸5#～8#轴承采用椭圆瓦轴承。可倾瓦轴承采用6瓦块结构，对称布置。椭圆轴承为单侧进油，上瓦开槽结构。轴承合金结合面采用燕尾槽结构。轴承安装时要进行轴承转动扭矩测量，使之符合有关标准定。推力轴承位于中压缸与低压缸（A）之间，采用倾斜平面式双推力盘结构。这种结构的推力轴承是由沿圆周方向的10条油槽将推力瓦面分割为10个瓦块形成，每一瓦块沿圆周方向是倾斜的，同时，其倾斜角又随半径变化，内径处倾角大，外径处倾角小，以保证瓦块内外径处的润滑油流量均衡。轴承数据见表1。

表1　汽轮机轴承数据　单位：mm

　　2　机组轴承安装及运行情况

　　2.1轴承安装数据

　　华能汕头海门电厂#1机组汽轮机轴系找中Z终数据见表2。

表2 轴系安装找中Z终数据　单位：mm

　　2.2可倾瓦烧瓦情况

　　（1）2009年4月18日，在低速惰走过程中出现2#轴承瓦温突升，Z高达到149℃，#3、#4轴承瓦温也伴随有升高。

　　根据两次起停转速曲线是做阀门严密性实验时的升降曲线，由#2瓦温度与转速关系曲线看，在两次降速滑停过程中均发生了瓦温突升：次滑停时在388r/min下，#2瓦温度突升至108℃，时间大约3min；第二次滑停时在584r/min下，#2瓦温度突升至84℃；在转速下降到381r/min时，#2瓦温度突升至149℃，时间大约6min。

　　（2）在对可倾瓦增加顶轴油管路后，6月2日再次启动冲转，6月4日因磨煤机故障机组跳闸，机组惰走至0转速，因盘车手动投不上，转子完全静止8分钟后直接冲转，冲转至1686rpm，因3#、7#、8#振动大停机至0转速。再次冲转至3000转，稳约20分钟后，#3、4瓦振动突升约70um，而后缓慢上升。因振动大而停机惰走过程中，3#轴承瓦温低速下出现瓦温突升。

　　3　瓦温突升分析及处理

　　3.1可倾瓦烧瓦特点：

　　（1）瓦温突升情况发生在机组惰走至300r/min附近，此时油膜已经失效；

　　（2）瓦温突升情况在#2、#3、#4瓦同时开始，由于#2瓦比压Z大，情况Z严重；

　　（3）瓦温突升后维持几分钟后，均快速下降。

　　3.2问题分析

　　通过轴瓦翻瓦检查情况以及烧瓦的特点分析，造成原因是低转速下（500r/min以下）油膜失效后，轴颈与瓦块乌金之间发生了刚性接触摩擦，造成轴瓦磨损，瓦块巴氏合金夹渣、脱壳，轴颈拉毛。根据现场的情况以及以往经历，造成这种现象的原因有：

　　（1）油质中存在颗粒造成乌金受损。在进行机组冲转启动前，润滑油油质化验报告为NAS7级，而且同时发生在#2、#3、#4瓦上特点分析，油质中存在颗粒的可能性被排除。

　　（2）底部可倾瓦块进油不足，瓦块的径向曲率半径太小，造成瓦块润滑油的进油通道小，进油不足或断油。宁德电厂也出现过此类情况，根据翻瓦检查情况，瓦块磨损情况与宁德电厂情况不一致，根据现场瓦块磨损、脱壳看，增加瓦块径向曲率半径不能根本解决。

　　3.3措施

　　根据现场顶轴油试验情况看，在顶轴油压力达到19Mpa（设计支管压力Z大为16.7Mpa），#5轴颈顶起高度为0.005mm，没有达到设计要求值0.03～0.05mm，而#1～#4轴瓦没有顶轴油，造成烧瓦。

　　经过现场翻瓦检查情况和分析，厂家提出了对#1～#4可倾瓦轴承增加顶轴油的处理意见，将#2轴承润滑油管路节流孔板从Φ27增加到Φ30，同时在2#轴承下半正下方主要承载瓦的进油侧增加了1个DN25的进油孔，以补充正下方瓦块的冷却油的进油量，又在正下方瓦块的出油侧增加了2个排油孔，以便热油能迅速排放。

　　4　振动和瓦温异常分析及处理

　　4.1振动和瓦温异常特点

　　#1机组因磨煤机故障机组跳闸后，出现了振动和瓦温异常情况，进而翻瓦检查发现#3轴瓦乌金巴氏合金夹渣、脱壳，轴颈拉毛。其过程变化情况以及振动分析来看，主要有以下特点：

　　（1）因盘车未投上，在转子热态情况下直接冲转，至1686rpm3#、7#、8#振动超标。其振动产生的原因在于转子热弯曲而引起，根据厂家运行启动要求，在机组停机后，应投盘车6小时候方可启动。

　　（2）在机组停机投盘车后再次冲转，定速后20分钟左右振动突升。根据振动仪频谱反应情况，振动大产生原因主要是半频振动突升造成通频振动大，同时根据轴心轨迹来看，轴心也发生了大的变化。根据频谱分析可以断定，振动产生的原因在于油膜涡动而引起。

　　（3）在机组惰走过程中又出现了瓦温突升现象，而此次出现瓦温突升的只有#3轴瓦，顶轴油系统显示#3顶轴油管压力从10.2Mpa降至9.2Mpa。

　　4.2问题分析

　　（1）产生振动大的原因肯定在于油膜涡动，而产生油膜涡动主要有：轴承标高；轴瓦顶隙；油温；瓦块卡涩造成，根据安装情况来看，造成此次振动的原因在于轴瓦顶隙（安装是轴瓦顶隙实测数据偏上限），瓦块卡涩。

　　（2）#3轴瓦瓦温在惰走过程突升以及#3轴瓦顶轴油压降低1Mpa现象看，怀疑#3轴瓦与顶轴油管连接处接头发生渗漏，经内窥镜检查发现接头处未发生渗漏现象。停机后翻瓦发现，#3、#4轴瓦Z低部瓦块存在卡涩现象。瓦温突升及顶轴油压力降低的原因在于瓦块卡涩。

　　4.3措施

　　根据翻瓦检查情况，针对造成瓦块卡涩可能，对卡块进行了以下处理：
（1）将3#、4#轴承全部瓦块两侧的挂环按图1加工去掉30mm，加工部位表面粗糙度12.5，加工后锐边倒圆。

图1　可倾瓦瓦块挂环加工图

 

　　（2）为减少顶轴油管的对瓦块的约束，重新布置3#、4#轴承顶轴油管时，应使油管的转弯不得小于4个，尽量提高油管的挠性。管道安装时，各接头应拧紧，防止漏油。

　　（3）对3#、4#轴瓦套内孔各锐边倒圆R0.5。

　　（4）调整3#、4#顶隙，在3#、4#轴承正上方瓦块加不锈钢垫片0.08mm，在3#、4#轴承上半左右两个瓦块加不锈钢垫片0.06mm。

　　（5）将3#和4#轴承的进油节流孔板由Φ30（mm）增大至Φ33.5（mm）。

　　5　结语

　　华能海门电厂#1机组汽轮机可倾瓦烧瓦、振动超标的原因主要是瓦块卡涩和轴颈表面采用热镀，容易磨损造成，通过改造卡块及增加顶轴油系统取得了很好效果。#1机组再次启动冲转，定速后振动和瓦温情况均正常，而且在多次惰走中均未出现异常。机组冲转、并网、超速、168运行均一次成功，再未出现任何异常情况。