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8个案例告诉你盘车盘不动了咋办!
作者:AG8    发布日期:2020-03-11 20:50


  近年来,转子弯曲事故仍不断出现,由于未能正确投入盘车和采取必要的措施,导致了多起转子发生永久弯曲事故。在此重点强调,

  (6)当汽缸上、下温差小于50℃时,可手动试盘车;若转子能盘动,可盘转180°进行自重法校直转子,温度越高越好。

  (7)转子多次180°盘转,当转子晃动值及方向回到原始状态时,可投连续盘车。

  近年来,转子弯曲事故仍不断出现,由于未能正确投入盘车和采取必要的措施,导致了多起转子发生永久弯曲事故。在此重点强调,当盘车盘不动时,决不能采用吊车强行盘车,以免造成通流部分进一步损坏。同时可采取以下闷缸措施,以清除转子热弯曲。

  (6)当汽缸上、下温差小于50℃时,可手动试盘车;若转子能盘动,可盘转180°进行自重法校直转子,温度越高越好。

  (7)转子多次180°盘转,当转子晃动值及方向回到原始状态时,可投连续盘车。

  (1)汽轮机启动冲转前,由于轴封供气大部分漏入汽缸造成上下缸温差,若转子静止不动,就会产生弯曲变形。因此需要盘车来使转子受热均匀。

  (2)汽轮机停机后,汽缸和转子的下部比上部冷却快,会使上下缸产生温差,使转子产生热变形,所以在停机后也需要盘车。

  当需要啮合与脱扣时,由操纵杆带动齿轮箱,由齿轮带动拉杆组件让齿轮带动啮合齿轮啮合或者脱扣。

  通过操作杆的运动,可以推动滑杆,滑杆会带动行程开关的滑片,让它啮合或脱扣到位,通过行程开关向DCS传入啮合或脱扣信号,从而完成盘车的远方监视。

  润滑油系统投入正常—密封油系统投入正常—盘车减速箱齿轮供油门打开,一切准备就绪后可以投入盘车。

  (3)检查系统润滑油压0.078-0,147MPa,顶轴油压6-13MPa,盘车控制柜顶轴油压正常指示灯亮(大于6MPa),润滑油压正常指示灯亮(0.0294MPa)。

  某电厂2号机组为东方汽轮机有限公司生产的N660-25.00/600/600型在建新机组,目前正处于调试过程中的整套启动期。该机组在前次停机过程中出现惰走时间偏长现象。在本次启动前,盘车抽真空状态下出现转子被异常冲动的现象。据了解及现场信息反馈,该现象从第二次整套启动后出现。

  电厂2号机组额定负荷660MW,超超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机,工程采用高、低压两级串联汽轮机旁路,旁路容量为40%BMCR。机组采用定—滑—定和定压方式运行。

  该机组在前次停机过程中惰走时间严重偏长(约2.5h),而一般机组正常惰走时间应在55~60min左右。在本次启动前投入盘车及抽真空时,转子转速被冲至5~10 r/min,导致低速盘车装置自动跳开。

  现场了解,2号机在首次启动过程中盘车抽真空时未发生异常冲动,但从第二次启动开始异常冲动现象一直存在,表明在第一次以后的冲转过程中有蒸汽进入汽轮机,冲动转子使转子异常加速。停机惰走时间长的原因一般是由于在停机过程中存在未完全截止的通道,致使有做功能力的蒸汽进入了汽轮机内部,转子摩擦阻力被部分抵消,转速下降持续时间被严重拖长。该机组启动方式为中压缸启动:根据现场设备及系统特点,从7个方面进行分析查找故障点:

  (1)首次启动时轴封磨损情况,轴封压力、温度等各次启动过程中的数据分析。

  结合以上7个问题,重点查清第一次盘车抽真空未发生异常冲转,判断第一次冲转及运行中汽轮机轴封可能存在磨损,导致第二次及其后启动过程中轴封供汽进入汽轮机做功,推动转子冲转,因此建议对首次冲转过程中的振动摩擦情况进行分析,同时检查启动及停机过程中轴封供汽压力。

  由于该机组是中压缸启动,本次重点查清现场分析查找故障点,通过现场参数查清,故障点是中压后轴封漏汽大,冲转真空较高。现场轴封温度参数比较分析,中压连通管温度上升比中压缸金属温度快,且金属温度高。主要是中压后轴封漏汽大,直接漏汽至中压缸后段,通过中压连通管到低压缸做功,导致低速盘车装置自动跳开。

  此外,高、中压主汽门、调节汽门不严密也会导致汽缸异常进汽,由于启动前已完成汽门、调门严密性试验,建议对试验过程及结果进行分析,看试验过程中主、再热蒸汽压力(再热蒸汽压力为50%额定蒸汽压力以上)等是否达到试验标准要求值。

  由于启动及停机过程前期高压蒸汽走旁路,因此需检查高压旁路门是否严密,分析停机过程中,高旁关闭前后及中旁关闭前后阀门前后压力及温度、高排出口管金属温度、高、中压汽缸内壁金属温度等,通过综合判断是否存在旁路门关闭不严、高排逆止门关闭不严等问题,必要时可在冷态时对高排逆止门进行解体检查(有机组高排逆止门冷态时关闭达到试验标准要求值,但热态时关闭达不到标准要求值,引起机组超速。

  主要是阀板与转轴热态时膨胀不均,转角位置卡。)高、中压内缸疏水阀关闭不严,可能导致带压蒸汽经疏水阀进入高压缸做功。该机组是没有高、中压内缸疏水阀,并且是中压缸启动方式,可排除。高压导汽管疏水阀关闭不严可能导致停机时高压缸异常进汽,根据现场参数分析可排除。

  根据以上分析,判断电厂2号机组汽轮机启、停机过程均存在有异常蒸汽漏入汽缸推动转子做功的现象:

  (1)故障点是中压后轴封漏汽大,冲转真空较高。现场轴封温度参数比较分析,中压连通管温度上升比中压缸金属温度快,且金属温度高。主要是中压后轴封漏汽大,直接漏汽至中压缸后段,通过中压连通管到低压缸做功,导致低速盘车装置自动跳开。

  2014年10月22日07:28,汽轮发电机解列,08:20汽机盘车投入,盘车转速46.67 r/min,1号低压顶轴油泵运行,电流77.9 A,低压顶轴油母管压力15.494 MPa,1号高压顶轴油泵运行,电流41.7 A,高压顶轴油母管压力14.254 MPa。

  11:39盘车转速由47.6 r/min开始下降,11:45盘车转速降至零,运行人员立即联系相关专业人员处理,就地发现盘车声音异常,手动盘车困难,停止手动盘车,汽机闷缸,20:15--20:23、21:49--22:21两次启停高低压顶轴油泵,之后手动盘车正常。

  1)启停频繁,液压盘车超速离合器棘爪和伸缩弹簧内环与液压马达转动机构外环啮合脱开频繁,导致磨损、冲击,刺爪和伸缩弹簧产生疲劳而损坏。

  2)离合器传动轴承磨损造成离合器内环产生较大晃摆度,棘爪与内环碰摩发热变形、有个别棘爪卡涩与大轴同步转速的外环接触。

  3)液压盘车装置传动轴与大轴传动装置对中不良、#8 瓦轴承扬度变化,使超速离合器棘爪与外环分离的间隙偏心,间隙小的有可能磨损。

  1)尽量在汽机惰走转速60-120 r/min之间投入盘车,减小大轴与液压盘车的转速差从而减轻超速离合器的磨损和冲击。

  2)液压盘车只要顶轴油系统在运行,盘车电磁阀就会在开启状态,对电磁阀逻辑进行优化,汽机启动冲转不需要液压盘车带动时(转速高于120 r/min),自动关闭盘车电磁阀,停止液压盘车运行,延长使用寿命。

  2014年10月22日07:28,汽轮发电机解列,08:20汽机盘车投入,盘车转速46.67 r/min,1号低压顶轴油泵运行,电流77.9 A,低压顶轴油母管压力15.494 MPa,1号高压顶轴油泵运行,电流41.7 A,高压顶轴油母管压力14.254 MPa。

  11:39盘车转速由47.6 r/min开始下降,11:45盘车转速降至零,运行人员立即联系相关专业人员处理,就地发现盘车声音异常,手动盘车困难,停止手动盘车,汽机闷缸,20:15--20:23、21:49--22:21两次启停高低压顶轴油泵,之后手动盘车正常。

  1)启停频繁,液压盘车超速离合器棘爪和伸缩弹簧内环与液压马达转动机构外环啮合脱开频繁,导致磨损、冲击,刺爪和伸缩弹簧产生疲劳而损坏。

  2)离合器传动轴承磨损造成离合器内环产生较大晃摆度,棘爪与内环碰摩发热变形、有个别棘爪卡涩与大轴同步转速的外环接触。

  3)液压盘车装置传动轴与大轴传动装置对中不良、#8 瓦轴承扬度变化,使超速离合器棘爪与外环分离的间隙偏心,间隙小的有可能磨损。

  1)尽量在汽机惰走转速60-120 r/min之间投入盘车,减小大轴与液压盘车的转速差从而减轻超速离合器的磨损和冲击。

  2)液压盘车只要顶轴油系统在运行,盘车电磁阀就会在开启状态,对电磁阀逻辑进行优化,汽机启动冲转不需要液压盘车带动时(转速高于120 r/min),自动关闭盘车电磁阀,停止液压盘车运行,延长使用寿命。

  该厂机组使用的液压盘车装置安装在#1轴承座前端,主要由液压马达、传动法兰、离合器、轴、滚动轴承及必要的紧固件等组成。

  液压马达直接由顶轴油驱动,在液压马达的供油系统上装有可调节流阀,用以改变转速。顶轴油系统停止时,则由润滑油进入液压马达。

  液压盘车的投切控制以及转速调节、顶轴油和润滑油的油路切换,均通过#1轴承座前端的阀组件模块实现。而盘车实现扭矩的自动输出或者脱开,则是由离合器来完成。

  a)在转子静止状态下启动盘车时,先手动盘动转子,若两人能轻松盘动,再投入自动盘车;

  b)在转子静止状态下启动盘车时,将调整盘车转速的就地手动阀门处于关闭状态(事先做好标记),待顶轴油压稳定后,再慢慢打开该阀门到设定位置。

  2、如离合器损坏,同时盘车小轴瓦有较严重的磨损,需更换备件,并联系厂家修复。盘车装置修后安装时,需要对盘车重新找中,必要时应在盘车装置和轴承座结合法兰面加垫片,以修正盘车与高压转子中心。找中完成后须重新钻配盘车装置与1号轴承座之间的定位销。

  3、汽轮机停机惰走至盘车投入时,应注意盘车稳定转速,若转速显著低于启动前盘车转速并持续下降,则可能存在汽封供汽切换控制不当导致高压缸内碰磨(可用听棒检查),导致盘车装置过载的情况。盘车过载是造成离合器损坏的主要原因。此时应立刻查明原因并消除,看盘车转速下降状况是否改善,必要时可停止自动盘车,改成手动盘车。

  热电分公司一期2×350MW汽轮机为上海电气集团股份有限公司上海汽轮机厂生产的超临界压力、一次中间再热、双缸双排汽、单轴、七级回热、两级调整抽汽、表面式间接空冷凝汽式汽轮机,型号为:CCJK350-24.2/4.2/0.4/566/566。图1为汽轮机轴系分布示意图。

  3月30日下午15:1分#2机组汽轮机开始冲转,主蒸汽温度424℃,压力为3.3MPa,再热汽温419℃,压力0.5MPa。

  冲转初始时,并没有发现任何异常情况,汽机检修班组开始从低压缸与发电机连接处的4号与5号轴承处向机头方向检查汽轮机的运行情况。15:29分汽轮机冲转至600r/min,此时能明显听到“嗒嗒”的声音,像是两种物体连续硬撞的情况,振动也较大,于是打闸停机进行检查处理。

  顺着异音方向并用手去触摸轴承箱盖,能较明显感觉到发生异音的位置在盘车处。电建单位赶紧过去查看相关情况,从声音及位置初步判定是盘车的原因,很可能是由于和轴承箱盖上四个测速探头的问题,因此怀疑是探头与盘车齿轮相撞。

  所以通过轴承箱盖的孔观察里面的运转情况,又把探头拆卸下来查看测速探头是否被损坏,当探头卸下后发现探头并未损坏。于是又将探头安装上。过了约一个小时决定再继续冲转,但由于振动仍然较大,再次打闸停机。

  为了查明原因,3月31日将轴承箱盖打开,发现安装转速探头的套筒(如图2中的红线所示)被磨损严重,主要是套筒加工的过长,使得套筒与盘车齿轮相碰磨。

  图3显示了被磨损最严重的一个套筒。图4为测速的4个套筒,从图中可以看出4个套筒均有被磨损的情况,只是轻重不同。图5为盘车齿轮。

  图6给出了#5号轴承的X、Y方向振动曲线,从中可以看出,振动在600r/min时,振动有明显的上升,约15μm。此外图7也显示了#5号轴承温度的变化情况,温度在600r/min时也有一个上升的过程,最高为44℃,而最初温度为34℃(图7为显示),温升达10℃。

  从图2可以看出原来图纸上设计套筒底部与探头底部约有40mm的距离,所以这一实际距离要超过40mm才可发生碰磨,由于探头没问题,所以探头在套筒内部。为套筒打磨掉约1.5mm,只要套筒底部与盘车齿轮不相碰到即可。

  汽轮机是个非常精密的设备,任何安装细小的误差都会为今后的安全运行埋下隐患,因此设备安装时一定要确认设计值与实际值一致,并在出现问题时解决不可不找到问题而盲目开机运行。

  某电厂汽轮机是由上海汽轮机有限公司和德国西门子公司联合设计制造的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、八段回热抽汽、反动凝汽式汽轮机N1000-26.25/600/600(TC4F)。

  西门子1000MW汽轮机液压盘车装置安装在前轴承座前,主要由液力调速马达、离心非接触式超速离合器、中间轴和必要的轴承及紧固件组成。液压马达直接由顶轴油驱动,即当顶轴系统投入运行时,盘车即投入。在液力马达的给油管上装有可调节流阀,用以改变速度。做抬轴试验时,通过关闭节流阀,可以将轴盘车系统从顶轴系统中隔离出来。

  液力马达通过有齿轴和法兰转动超速离合器的外座圈。外座圈由护环和两个滚珠轴承支承在壳体内;超速离合器的内座圈直接紧固在中间轴的端部上。为了防止轴承在汽轮机正常运行期间发生静止腐蚀,向液力马达输送少量润滑油,使马达缓慢转动。

  盘车装置是自动啮合型的,盘车控制电磁阀打开后,高压工作油通过配油环进入装有5个液压油缸的盘车马达,液压油缸中的柱塞被液压油推动向液压马达的偏心轴施加扭矩,使得偏心轴旋转。液压马达偏心轴与盘车小轴之间装有离合器,在转子转速低于60r/min后,开启盘车电磁阀,离合器啮合,盘车马达驱动盘车小轴旋转。在汽轮机冲转达到一定转速后,离合器在离心力作用下自动脱开,盘车马达开始自行空转,随后盘车电磁阀关闭,液压马达在润滑油的作用下,以6~12r/min的速度空转。

  驱动液压盘车的液压马达由5个伸缩油缸、1根偏心轴以及配流盘等组成,为径向柱塞式液压马达。马达的工作原理为把工作油的压能转换为使驱动轴转动的动能。需要盘车时,顶轴油的电磁阀打开,借助于在伸缩油缸中的压力油柱,把压力传递给马达的输出偏心轴,使马达伸出轴通过中间传动轴带动转子转动,其自动化程度较高。

  2月22日12:09,6号机组负荷867MW时,锅炉MFT动作,机组跳闸。

  12:53,主机转速低于510rpm时,6A、B顶轴油泵联启,就地确认油压及泵运行正常。

  14:16,主机转速降至60rpm,就地检查发现盘车液压马达转动声音微弱,立即手动开大供油手动门,但主机转速仍缓慢下降;调试、工程、监理各方立即就地检查,确认盘车工作不正常,就地已将供油手动门全开而转速仍不能维持,启动3台顶轴油泵并将盘车电磁阀及手动门开关数次仍旧不能维持转速,调试要求保持主机真空及轴封系统正常运行,主机转速降至2rpm后,施工人员采取就地手动盘车的方式,维持盘车转速1.5rpm左右。

  手动盘车期间,施工人员在线检查更换盘车电磁阀后,盘车仍不能正常工作,各方决定维持手动门盘车,等缸温降至厂家标准时,检查盘车装置及1号瓦。手动盘车期间主机振动及偏心、瓦温及油温、油压、顶轴油压正常,对机组运行可靠性产生较大的影响。

  2月23日上海汽轮机厂技术人员到达现场,与现场人员开会讨论处理方案,为保护汽轮机轴瓦和转子免受损坏,决定在高压缸内缸壁温180°时采取短时停润滑油、顶轴油系统,将液压盘车从系统拆卸进行解体,并检查1号轴承座供油控制模块内部;在高压缸内缸壁温低于120°时停止手动盘车。

  3月3日汽轮机高压缸内缸壁温到180°,短时停运润滑油、顶轴油系统,现场进行拆卸液压盘车及检查1号轴承座供油控制模块工作。

  1.1 检修人员检查1号轴承座供油控制模块,发现:液压盘车压力油供油调节阀节流孔脱落,供油控制模块节流孔为螺纹连接,为防止脱落,标准要求要在螺纹上涂粘合剂后紧固,现场检查未发现涂胶痕迹;节流孔脱落直接造成液压盘车压力油供油调节失控,如下图3所示:

  1.2 检修人员解体6号机组损坏的液压盘车情况。拆除6号机液压盘车,随后恢复油系统运行和手动盘车。对6号机液压盘车解体检查后,发现盘车存在以下部件损坏故障:

  离心非接触式超速离合器磨损严重:离合器传动楔块冲击磨损严重,有的已经脱落碎裂;楔块的拉紧弹簧全部脱落并冲击、摩擦成碎屑;离合器内、外环都有明显的摩擦痕迹;在离合器腔室内有许多弹簧、楔块以及摩擦成堆的金属碎屑。

  液压盘车小轴轴瓦磨损严重:超速离合器磨损的金属碎屑进入小轴轴瓦,造成轴瓦乌金的拉伤、磨损。另外,检查还发现:轴瓦的顶轴油囊气蚀严重,顶轴油囊已经损坏。

  液压马达配油盘传动键槽及传动销头磨损:液压马达配油盘通过传动销与液压马达偏心曲轴连接,跟随液压马达曲轴旋转,起到为液压马达5个伸缩油缸切换供、回油的作用,液压马达配油盘是液压马达的关键部件,没有它的旋转完成供、回油切换,液压马达将失去动力;液压马达配油盘传动键槽及传动销头磨损后,配油盘将不会随偏心曲轴旋转,液压马达失去动力。

  液压马达配油盘进油孔与回油腔室密封圈磨损:液压马达配油盘进油孔与回油腔室密封圈的作用是在配油盘旋转时,隔离进油孔与回油室。密封圈磨损失去作用,液压马达压力油进油进入配油盘后会直接短路进入回油室,液压马达将因压力油不足而失去动力。

  针对6号机液压盘车的损坏情况,现场已无法修复使用,需要返厂处理。现场决定更换新的液压盘车,鉴于液压盘车可靠性较差的现状,在厂家人员指导下,现场人员对新盘车进行了解体。检查发现问题如下:

  2.1 离心非接触式超速离合器2只传动楔块卡涩。检查新的离心非接触式超速离合器传动楔块2只卡涩不灵活,离心非接触式超速离合器传动楔块是靠转速升高后的离心力克服弹簧力,传动楔块收回来实现离合器与液压马达脱开,12只传动楔块任何1只卡涩都将带来离合器冲击损坏、磨损的后果。当前的离合器已不能装配使用,需要厂家重新更换。

  2.2 检查液压盘车超速离合器腔室、液压马达腔室、配油盘腔室,发现存在较多的硬质颗粒,在配油盘腔室还发现许多铸造沙粒。

  6号机组启动升速过程中,离心非接触式超速离合器传动楔块卡涩,没有及时脱开,汽轮机转子高速冲击造成离合器损坏,是本次6号机组降速时,液压盘车无法工作的主要原因:

  1.1 离心非接触式超速离合器可靠性较差,传动楔块很容易卡涩。离心非接触式超速离合器传动楔块的脱开与啮合原理如下图4所示。静止或者盘车转速下,传动楔块靠底部弹簧力拉住维持啮合状态,此时,离合器与传动外环啮合,液压马达可以带动汽轮机转子旋转;当汽轮机转速升高,盘车需要脱开时,在离心力的作用下,传动楔块的底部重量大的部分克服弹簧力向外甩出,传动楔块翻转维持脱开状态,离合器与传动外环脱开。

  由此,传动楔块灵活与否是离合器正常工作的关键,12只传动楔块任何1只卡涩都将带来离合器冲击损坏、磨损的后果。

  影响传动楔块卡涩的因素很多,包括传动楔块的配合间隙、楔块弹簧的可靠性与预紧力等,另外厂家装配时离合器室的清洁度、投入运行过程中现场油质的颗粒度都将是重要的不确定影响因素。对厂家原装的新液压盘车解体时就发现离合器传动楔块的配合间隙小而卡涩,另外离合器室的硬质颗粒也较多。

  1.2 本次解体检查盘车小轴的轴瓦,沿轴瓦长度方向的接触痕迹比较均匀,没有发现偏磨情况;另外现场盘车安装过程中,严格按照制造厂图纸的要求进行中心调整,保证盘车小轴中心高于高压转子中心0.10±0.02mm;可以排除中心不良造成盘车小轴受到弯曲应力的情况。

  2、液压马达配油盘传动键槽、传动销头磨损及配油盘进油孔与回油腔室密封圈磨损的原因分析

  液压马达配油盘传动键槽及传动销头磨损,配油盘将不会随偏心曲轴旋转,使液压马达失去动力;另外液压马达配油盘进油孔与回油腔室密封圈磨损,液压马达也因压力油不足而失去动力,也是本次液压盘车无法工作的原因之一:

  2.1 离合器未脱开,液压马达曲轴被汽轮机转子带动高速旋转,造成液压马达内部用于向5个液压油缸分配高压工作油的配流盘与液压马达主轴之间的传动杆也高速旋转,造成冲击。

  2.2 从厂家原装液压马达解体看,配流盘回油室内存在很多铸造沙粒,造成配流盘与回油室配合接合面磨损,进油孔与回油腔室密封圈磨损,同时,配流盘卡涩不能随传动杆高速旋转,使配流盘与传动杆之间的传动键槽磨损。

  液压盘车压力油供油调节阀节流孔脱落,造成液压盘车压力油供油调节失控,也使盘车工作状态更加恶化,并且促使盘车小轴轴瓦顶轴油量大增,直接造成了小轴轴瓦顶轴油囊的气蚀损坏。

  1、联系厂家重新提供1套新的离合器,经检查确认所有离合器传动楔块动作灵活后,对新的液压盘车进行组装。

  2、彻底清理液压盘车超速离合器腔室、液压马达腔室、配油盘腔室以及油管路的硬质颗粒,保证新盘车的装配清洁度。

  4、解体清理1号轴承座供油控制模块,对脱落的压力油供油调节阀节流孔,按照厂家标准重新装配。

  5、严格控制现场油质情况,顶轴油、润滑油油质颗粒度在NAS5级以下时方可投运液压盘车油路;重新做抬轴试验后,启动液压盘车,状态良好。处理完毕。

  通过生产现场对液压盘车故障的分析及处理,总结出一些提高液压盘车可靠性的生产经验,并针对存在的问题提出一些建议供探讨:

  1、液压盘车装配时,应严格控制超速离合器腔室,液压马达腔室,配油盘腔室、油管路以及供油控制模块等部件的清洁度;新部件到现场,最好的办法是解体进行彻底的检查、清理,必要时,应在安装前进行大流量油冲洗。

  3、制造厂图纸的要求的对中标准及装配标准是液压盘车工作的良好保证,必须严格执行;应特别注意的工艺:液压盘车对中须在垂直接合面加装磨制的楔形垫片;中心数据应根据机组高压转子冷热态扬度的变化予以合理控制。

  4、当前的液压盘车选用的是离心非接触式超速离合器,可靠性较差,可以进行接触式超速离合器的改型可行性研究。

  5、鉴于1000MW机组汽轮机液压盘车可靠性偏差的现状,可以进行液压盘车油路改造,实现在线隔离拆装的可行性研究。

  液压盘车是汽轮机启停过程中的重要部件,保证其可靠性对于机组的安全稳定至关重要,对液压盘车的可靠性研究将是技术人员长期的课题,任重而道远

  支持轴承的作用是承受转子的重量、由于转子质量不平衡引起的离心力以及由于振动等原因而引起的附加力等;确定转子的径向位置,保证转子中心线与汽缸中心线一致,从而保证转子与汽缸、汽封、隔板等静止部件之间正确的径向间隙。许昌龙岗发电有限责任公司#4汽轮机#1瓦轴颈经过焊轴修复后,在启盘车时#1瓦频繁出现钨金磨损问题,影响到机组的安全,后经我们对#1瓦钨金进行处理后,机组顺利地安全启动。

  该公司#4机为哈尔滨汽轮机厂660MW超超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式汽轮发电机组,机组设计出力为660MW,设计主蒸汽压力为25MPa,主蒸汽温度为600℃,再热蒸汽温度为600℃。其中#1至#6瓦均为可倾瓦,除轴瓦孔径不同外,其结构相似。6个轴承均由4块浇有巴氏合金的可倾轴承瓦块、轴承体和轴承壳及其他附件组成。4块可倾瓦均独立,互不相通,两下瓦块承受轴颈载荷,两上瓦块保持轴承运行的稳定。

  2014年06月09日,发电机故障跳闸,破坏线瓦温度无突升情况。投入盘车后盘车电流随#1瓦温度波动,发现#1瓦处有异音,揭瓦检查发现#1瓦钨金磨损、#1瓦轴颈划伤较重。#1轴瓦、#1瓦轴颈分别如图一、图二所示:

  鉴于#1瓦钨金及#1瓦轴颈磨损较重,不能够满足启机条件,该公司研究决定在处理发电机故障期间,不揭高中压缸的情况下,对#1瓦轴颈进行现场焊轴处理,并更换新轴承。

  检修工作完毕后,2014年07月21日凌晨,第一次投运盘车运行,盘车电流46A,电流波动较大且持续上升至盘车电流上限。#1瓦金属温度持续上升至55.49℃。停运盘车,#1瓦金属温度迅速下降。盘车投入时汽缸无动静碰磨异音,#1瓦处有轻微摩擦声,初步判断为轴瓦与转子发生干磨,引起轴瓦金属温度升高、盘车电流增大。盘车电流、#1瓦温度分别如图三、图四所示:

  2014年07月23日,#1轴瓦经修刮后,第二次投入盘车运行,盘车电流45A,持续上升至50A后趋于平稳;轴承金属温度持续上升至47.8℃后盘车电流突升至电流上限。停运盘车,对轴瓦解体检查,发现轴瓦钨金有部分磨损。

  2014年07月24日,轴瓦经修刮后,第三次投入盘车运行,运行中盘车电流突升至电流上限。停运盘车,对轴瓦解体检查,发现轴瓦钨金有部分磨损。

  考虑以前三次轻微修刮钨金,盘车后仍有磨损,在征求甲方同意的前提下,对轴瓦钨金修刮进行了变化,我们提出对下瓦块增加进油槽,2014年07月26日,轴瓦检修完毕后,第四次投入盘车运行,盘车电流45A,电流在较小区间内摆动。轴瓦钨金温度从38℃上升至最高42℃后趋于稳定。盘车6小时后汽轮机冲转,钨金温度上升至64℃,中速暖机钨金温度下降至60℃趋于稳定,汽轮机转速升至3000 r/min时钨金温度基本不变,2014年07月26日23时机组并网成功,钨金温度上升至68℃后稳定。盘车电流、#1瓦温度分别如图五、图六所示:

  #1瓦更换新瓦后,需要进行轴瓦的垫铁研磨。垫铁研磨需要其与瓦枕贴合完好,接触点均匀且达到接触面积75%以上,尤其是轴瓦底部垫铁的进油口需要贴合完好,防止出现密封不严出现泄油。由于转子未吊出,每次下瓦垫铁涂红丹与瓦枕研磨后,都需要翻出后检查研磨情况,而此时垫铁接触点已不是工作位置的接触,所以垫铁接触情况不能够正确的反映出来。在一定程度上造成进油从垫铁进油口处泄出,轴承进油量的减少,进而引起轴承钨金的磨损。

  停机揭瓦检查发现,#1瓦轴颈整体划伤较重,轴颈已经有密密麻麻的沟槽。#1瓦轴颈已经不满足启机条件,甲方研究决定在不揭缸的前提下,现场焊轴处理。修轴人员首先对轴颈进行脉冲冷焊,随后通过刀口尺找平、人孔锉刀修复。这种修复方式虽然在较短的时间内修复了轴颈,人工修复的轴颈椭圆度、不柱度以及光洁度质量不高,以及焊接材料达不到厂家要求,粘度大加剧了轴瓦的磨损,轴颈修复的不合格,是造成前几次盘车过程中轴颈频繁磨瓦的一个重要因素。

  汽轮机轴系应该为一个连续光滑的曲线,前后高中间低,转子在该状态下工作稳定。如果各转子间的对轮中心偏离标准,轴承的负荷分配受到影响,各瓦块的受力变化,进而造成#1瓦轴颈处有涡动现象,这也会造成#1瓦钨金磨损。

  转子轴颈修复完毕后,甲方需要机组尽快启动发电,对轴颈的彻底修复以及汽轮机轴系的检查调整时间不允许,因此我们吸取前三次盘车磨瓦的教训后,对#1瓦下部瓦块增加进油槽,如图七所示。在瓦口30mm长的钨金区域内,刮出0.50mm深的油槽,往下剩余的70mm的区域,油槽深度从0.50mm逐渐过渡到0。

  采取该措施后,取得了良好的效果,盘车电流温度稳定在45A,汽轮机顺利冲转及并网成功,#1瓦钨金温度稳定在68℃。

  许昌龙岗发电有限责任公司#4汽轮机,轴颈修复及更换新轴承后,#1轴瓦盘车时出现磨瓦现象,在对#1瓦下瓦块增加进油槽后,加大了轴瓦的进油量,解决了机组盘车磨瓦的问题,实现了机组的快速并网发电。

  增加轴瓦的进油槽,是对该公司#4汽轮机做出的应急措施,建议#4机组利用此后的等级检修机会,对#1瓦垫铁、汽轮机轴系中心等进行进一步的排查处理,以实现该机组长期的安全运行。

  苏丹喀土穆电厂三期工程采用了哈尔滨汽轮机厂生 产的 N110-8.83/535型汽轮机,盘车机械配套部分选用连云港透平公司提供的低速盘车装置,电汽控制由哈汽自控公司配套生产。该盘车机构具有强制手动,就地自动 启动,远方自动控制等功能。

  汽轮机盘车控制装置是按照预先设计好的程序来控 制盘车主动齿轮与拖动汽轮机大齿轮相啮合,从而由盘 车电机拖动汽轮发电机组的转子进行低速盘车。机组在 启动前和热态停机后,都必须要把盘车装置投入,这样汽机大轴就不会发生弯曲同时也便于检查。

  扳动与齿轮相啮合的手柄,同时旋动电机轴端,人工 使盘车主动齿轮与汽轮机大轴齿轮相啮合。在盘车控制柜中有两个转换开关,先投入顶轴油泵电机强行启动,待油压建立后再投入另外开关至接通状态时,盘车电机强 行进入工作状态。无论外界处于何种状态,均可以直接为 顶轴油泵电机和盘车电机提供动力电源,使汽轮发电机 组转动。此项功能只能作为检测或在非正常情况下强起 盘车电机使用,在正常情况下,不建议使用此项功能。

  将控制面板“盘车选择开关”置“就地”位置。启动顶 轴油泵按钮,使其顶轴油泵电机运行,当控制面板润滑油 压低指示灯和顶轴油压低指示灯熄灭后,即可启动盘车。

  投入按钮。盘车机构自动啮合,啮合到位后,盘车电机旋 转带动汽机大轴运行。启动详细过程如下:见图 1、图 2, 当电磁阀 11 得电时,压力油经电磁阀、操作滑阀 10 进入旋转油缸 8,旋转油缸内的旋转活塞 6 在压力油的作用下克服弹簧 4 阻力带动曲柄 5 和手柄旋转,并推动连杆机 构使摆动齿轮 1 向下摆动与汽轮机大齿轮 17 啮合,此时手柄压下行程开关 SQ2 启动电机,盘车盘转汽轮机轴系, 电磁阀断电,油缸泄油。冲转时,当汽轮机大齿轮线速度 高于摆动齿轮时,连杆 2 受向上惯性力的作用克服弹簧阻力带动摆动齿轮迅速通过自锁点,弹簧力推动曲柄,使 油缸旋转活塞 6 迅速恢复到初始位置并锁紧,摆动齿轮与大齿轮脱开,盘转结束。

  需要远方控制的时候,把控制柜面板旋转开关放置 在“远方控制”位置,通过 DCS 画面来控制,操作方式和“就地控制”相同。

  由于盘车机构整体重量比较轻惯性很小,在啮合瞬 间机组大轴转动时经常甩开盘车齿轮,使盘车无法正常投入或啮合多次才能投入,通过多次启动和调试试验总结如下:

  (1)用“实际测量”和“压间隙”的方法量取盘车摆动 齿轮齿顶到大齿轮齿根的间隙。

  (2)通过调整盘车与轴承箱盖之间耐油石棉垫的厚度来保证给定的齿轮啮合定隙。

  (3)使摆动齿轮与汽轮机大齿轮啮合,预紧所有固定 螺栓;加载外力矩使电机后轴端沿电机转向标志放心转 动,在盘车产生轻微移动的时候保持外力矩,紧固所有固 定螺栓,卸载外力矩。

  (4)顶杆调整:如图 2,调整顶杆螺母 12、14 并锁紧止 动垫圈 13,保证盘车摆动齿轮工作是不得因汽轮机系惯 性作用而脱开。

  (2)控制箱内留有汽轮机润滑油电路联锁结点,使用时应与润滑油压力继电器(电厂自备)正确联接,用户不需要时应予短接。

  (3)操作时应严格按操作等程序执行,摆动齿轮或手柄未到指定位置时严禁揿动或点动按钮。

  (4)采用压力油投入盘车时,盘车正常工作 5min(油 缸排空时间)后汽轮机方可冲转。

  (5)盘车启动过程中汽轮机轴系速度可能瞬时超过摆动齿轮,摆动齿轮偶然摆出属正常现象,可在规程允许 情况下尽可能降低顶轴油压,以增大汽轮机轴系的阻力,也可采取调整顶杆螺母等措施解决。

  (6)润滑油脂为“ 二硫化钼-2”或“2L -2 锂基润滑 脂”,每隔 6 个月应更换一次,润滑油脂不宜装得过多,一 般为减速机容积的 1/3~1/2。

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