國信揚電發(fā)電部

　　摘　要：本文分析了某350MW機組運行中2號軸瓦溫度高的原因，闡述了影響可傾瓦溫度的關鍵因素，并通過調整軸瓦的載荷分配、合理選擇軸承的油隙、修刮可傾瓦的進出油楔等手段，使該軸瓦溫度明顯降低，確保了機組的安全運行。
　　關鍵字：軸承；溫度；載荷；墊鐵
　　某廠引進型350MW機組，為亞臨界一次中間再熱、雙缸雙排汽、單軸凝汽器汽輪機，該機組共有3個落地式軸承座，設有4個徑向軸承，其中：1、2號軸承為可傾瓦；3號軸承下半部為可傾瓦塊結構，上部為圓筒形軸承；4號軸承為圓筒形軸承，設有一只推力軸承，推力軸承布置在1號軸承座內。運行過程中#2徑向支持軸瓦溫度偏高，正常運行中在85℃左右，Z高達到91℃，且還有增大趨勢，設計95℃報警，105℃停機，2號軸瓦溫度高危及軸承使用壽命甚至損壞，嚴重影響了機組運行安全。

　　1　影響軸瓦溫度的因素

　　由于汽輪機軸承處在高轉速、大載荷的工作條件下，所以要求軸承工作必須安全可靠，且摩擦力小。為了滿足這兩點要求，汽輪機軸承都采用以油膜潤滑理論為基礎供油，由供油系統(tǒng)連續(xù)不斷的向軸承內供給壓力、溫度符合要求的潤滑油。轉子的軸頸支撐在澆有一層質軟、熔點低的巴氏合金上，并作高速旋轉，使軸頸與軸瓦之間形成油膜，建立液體摩擦，從而減小摩擦阻力。摩擦產生的熱量由回油帶走，使軸承溫度始終保持在合理的范圍之內。
　　軸承的工作情況主要依據軸承溫度、軸承回油溫度、軸承振動、軸系的穩(wěn)定性等來衡量。影響軸瓦溫度的因素有：
　　1）軸瓦烏金工作面有脫胎、損傷現(xiàn)象，或與軸頸接觸不均勻。若軸瓦有脫落、損傷會破壞油膜穩(wěn)定性，接觸不良會導致軸頸與軸瓦局部摩擦增大，軸瓦溫度升高。
　　2）軸瓦載荷分配不均。軸瓦載荷分配不均造成的原因是轉子中心偏差、軸承座溫度和楊度變化、轉子受到向下的力過大、軸振動過大、轉速超過允許值、軸封漏汽引起軸承座標高發(fā)生變化等。對于動壓式滑動軸承，如果軸承載載過輕，軸承油膜過厚，油膜容易失穩(wěn)而發(fā)生油膜振蕩；如果軸承載荷過重，油膜容易破裂而產生軸瓦和軸頸局部干磨擦而使軸瓦溫度升高。
　　3）軸承潤滑油溫度過高。油溫度過高或過低、潤滑油黏度不合格、油流量過大或過小、潤滑油短油、回油不暢、油質不良或油質惡化、潤滑油油壓力過低或過高、油流中或軸承內存在氣體或雜物、頂軸油管逆止閥不嚴油膜壓力下降等都會造成軸承潤滑油溫度過高，使得潤滑油失去潤滑冷卻效果，使軸瓦溫度升高。
　　4）潤滑油量影響。軸承潤滑油有潤滑和冷卻功能，如果軸瓦進油量不足或排油不暢，使得運行中產生的熱量無法及時帶走，就會導致軸瓦溫度偏高。
　　5）軸瓦油隙不合格也會造成軸瓦溫度高。軸瓦與軸頂部間隙過小，機組高速旋轉過程中緊力大，油膜受到破壞，導致軸頸與軸瓦烏金表面干摩擦，造成軸瓦溫度升高。
　　6）缸熱量輻射影響。軸瓦附近若汽缸保溫效果不好，會導致汽缸熱量直接輻射軸瓦，導致溫度升高。
　　7）軸瓦安裝有問題，使軸瓦球面自動調整能力差或進油孔處墊鐵接觸不好。軸承緊力過大、軸承底座墊片過多、可傾瓦墊塊方向裝反限制了活動范圍、軸承安裝偏斜、軸承與軸頸楊度不一致（不同心）等，都可能是軸瓦自動調整能力變差，從而使軸瓦溫度升高。
　　8）溫度測量存在錯誤，軸承溫度測量系統(tǒng)異常。例如溫度測量元件損壞、溫度測量后補償方法或標準不對、安裝不正確、溫度補償系統(tǒng)受外界干擾等，都會使測溫產生誤差。

　　2　軸瓦溫度升高的現(xiàn)象及分析

　　2號軸承為密切爾式支持軸承，由四塊能在支點上自由傾斜的弧形瓦塊組成，上半軸承兩塊可傾瓦，下半軸承兩塊可傾瓦，瓦塊在工作時隨著轉速或載荷及油溫的不同而自由擺動，在軸頸四周形成多油楔。若忽略瓦塊的慣性、支點的摩擦阻力及油膜剪切摩擦阻力等的影響，則每個瓦塊作用到軸頸上的油膜作用力總是通過軸頸中心，故具有較高的穩(wěn)定性。但這種軸承結構在半圓內至少有兩個瓦塊以上，相對而言，其結構較為復雜，給制造、安裝和檢修技術增加了一定的難度。
　　軸承的潤滑油由軸承底部的一個通道進入，通過軸承鍵中心的一個孔口進入軸承外殼的下半部，沿軸流向軸承外殼環(huán)狀空間兩端。油再從環(huán)形空間經6個孔口進入軸承瓦塊，沿軸頸分布，并從軸頸兩端排出，其中兩個位于軸承垂直中心線的頂部，兩個位于水平線上。在軸承的兩側均裝有油封環(huán)，以防止?jié)櫥偷拇罅啃孤?，同時為了保證油封環(huán)的工作可靠，油封環(huán)上有一個油槽，并設有排油口，以使被阻擋的油很快排除。2號軸瓦結構如圖一所示。

圖一：2號軸瓦結構
1-軸承殼體；2-彈簧；3-平墊；4-球面墊；5-螺塞；6-防轉銷；7-油封體；8-螺栓；9-軸承瓦塊；10-油封體；11-定位銷；12-油封體

　　1）機組運行中2號軸瓦數(shù)據及分析：
　　機組正常運行過程中，2號瓦溫一般在85℃左右，夏天滿負荷Z高達到91℃，回油溫度偏高。2號軸瓦溫度高嚴重威脅了機組的安全運行。2號軸瓦溫度隨機組負荷變化曲線如圖二所示。

　　圖二：2號軸瓦溫度隨機組負荷變化曲線

　　由圖我們可以看到2號軸瓦溫度在機組各個負荷段都高。同時從整個機組運行參數(shù)來看軸瓦進油溫度和壓力都正常，其他軸瓦溫度都正常，回油溫度只有2號軸瓦偏高，則說明2號軸瓦自身存在缺陷，與機組潤滑油系統(tǒng)沒有關系，應從該瓦的載荷分配、節(jié)流孔板直徑、軸承油間隙及軸承合金澆鑄質量等方面查找原因，然后給予針對的治理。
　　2）2號軸瓦解體檢修中發(fā)現(xiàn)的問題及分析：
　　在機組B修中對2號軸瓦進行全面解體，解體發(fā)現(xiàn)2號軸承頂部間隙超標，設計值0.61-0.71mm，實測值0.78mm。并對中低對輪中心進行了復查，中低對輪全缸中心：下張口0.185mm，右張口0.165mm，高壓轉子低0.02mm，偏左0.035mm；半缸中心：下張口0.165mm，右張口0.185mm，高壓轉子低0.05mm，偏左0.055mm。設計值：高壓轉子低0.10mm，下張口0.158mm，其余外圓張口均≤0.02mm。高壓轉子偏高，右張口超標較多。
　　軸承下部瓦塊烏金有輕微燒傷，無明顯劃痕，對軸瓦表面烏金進行著色檢查沒有發(fā)現(xiàn)脫胎和有裂紋現(xiàn)象。對應轉子軸頸表面也完好、無劃痕，測量軸頸橢圓度、錐度都在標準范圍內。
　　對軸承下部墊鐵進行接觸檢查，發(fā)現(xiàn)帶來油孔的墊鐵與軸承座洼窩接觸不好。并對軸承節(jié)流孔板進行了檢查沒有發(fā)現(xiàn)異物，孔徑大小與設計值相符。
　　通過對2號軸瓦解體分析，中低轉子中心偏差較大，高壓轉子偏高，造成2號軸瓦載荷大，是2號軸瓦溫度高的主要原因。

　　3　處理措施

　　綜合以上分析，結合機組的實際情況，現(xiàn)對2號軸瓦采取下列處理措施：
　　1）適當調整2瓦標高，重新對軸瓦進行載荷分配。軸瓦的載荷分配就是我們通常所說的轉子找中，長期以來，一般將大修中聯(lián)軸器斷開，調整聯(lián)軸器端面和圓周偏差，稱為轉子找中心。這是一種誤解，對于半擾動性或固定式聯(lián)軸器而言，這種找正結果與兩個轉子是否同心沒有任何關系，而是在找軸瓦的載荷分配。真正的轉子找中心是在聯(lián)軸器連接螺栓擰緊的情況下，檢測軸頸的偏心值。
　　本次擴大型B修包含了高中壓缸解體檢修，為徹底解決2號軸瓦溫度高創(chuàng)造了條件，因為處理針對軸承烏金溫度高的問題，Z好采用方法是重新進行載荷分配，調整汽封間隙。本次檢修調整2瓦墊鐵，減輕了該瓦的載荷。兼顧轉子楊度的同時調整中低聯(lián)軸器左右外圓及張口到標準范圍內。中低對輪全缸中心：下張口0.175mm，右張口0.0175mm，高壓轉子低0.10mm，偏左0.015mm。
　　2）重新研瓦，使其墊鐵接觸符合軸瓦檢修工藝要求。既墊鐵與軸承座洼窩的接觸痕跡應占墊鐵總面積的75