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汽轮发电机瓦及轴劲损伤事故分析和处理

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张琪

(中国能源建设集团北京电力建设有限公司)

  摘 要:在电厂其中一个100MW的燃气-蒸汽联合循环项目当中(燃蒸联循主要是燃气轮机和蒸汽轮机组成的发电机组合,它们靠中间的两台余热锅炉来维持发电),汽轮发电机出现了问题,发生了真空打闸,打闸的发生源也各有不同。本文根据事故具体经过以及所表现出来的问题特征,对事故进行分析,并提出有关事故处理的具体注意点和整改措施,使事故得以更好的处理解决。以下为具体说明。

  关键词:真空打闸;瓦及轴颈损伤;汽轮发电机

   1 汽轮发电机事故情况具体内容

  1.1汽轮机启动具体故障

  本次故障发生时间为2018年3月9日,汽轮机开始启动初次冲转,一号汽轮机的顶轴油泵开始进入运行状态,锅炉主汽的压力达到2.3兆帕,锅炉主汽的温度353.62摄氏度,真空为负62千帕,旋转速度为166转每分钟,突然调门出现了异样的杂音,运行人员便立刻做出打闸停机措施。对此笔者进行了分析认为:造成杂音主要来源是调节阀中的预启阀,具体原因是预启阀的打开程度小,这就会造成预启阀忽开忽关的状态,从而产生杂音。需要第二次启动汽轮机,以降低主汽由于操作导致压力大的问题。

  于是,在运行了一个小时二十分钟后,由于出现异音,因此决定二次开机,开机后,汽轮发电机进行二次冲转,这时的锅炉主汽压力比第一次降低了0.4兆帕,锅炉主汽的温度增高到358.73摄氏度,真空负79千帕,旋转速度为294转每分钟,没有发现调门出现异样的杂音,但发电机励磁系统气端的密封处出现了异样的杂音,4号瓦顶轴油泵压力表摆动出现不稳定现象,因此立刻做打阀停机措施,并检查故障,发现四号轴承回油窗正常回油无异常情况,但励磁机气端密封处的盖子与转子出现摩擦碰撞的情况。所以,对密封盖进行打磨。

  那么在距离上次启动两个小时后,因运行故障进行第三次启动,汽轮发电机开始冲转,锅炉主汽的压力达到1.84兆帕,锅炉主汽的温度为362摄氏度,真空负60千帕,但是在冲转过程中发现1号瓦处出现了巨大的碰撞声音,汽轮机的顶轴油泵压力表极其不稳定,摆幅强烈,并且润滑油方面回油流量较小。距启动6分钟时,打闸停机。转速达到了804转每分钟,停机之后发现4号瓦的金属材料已有68摄氏度的高温。投入盘车,4号顶轴油泵压力波动,波动幅度在12兆帕到14兆帕之间。

  在距离第三次启动两小时后,4号瓦顶轴油管上的密封垫被冲击受损,于是更换密封垫,启动2号顶轴油泵,油管压力很低,达到4.6兆帕,4号瓦的转子开始跳动,高压内缸的壁温为135摄氏度,停机温度需降到150摄氏度以下,而4号瓦回油中发现了巴氏合金碎屑,于是采取停盘车措施。

  1.2轴瓦方面具体的检查情况

  当天晚上,再次打开4号瓦检查,却发现轴瓦已经脱离了正常放置位置,其定位销已被破坏断裂,偏离约有一半左右,轴瓦脱离并被轴承座卡住。第二天,将轴瓦拆卸,发现轴颈、轴瓦的巴氏合金已严重擦损,轴瓦的励端损伤偏重,而汽端较轻,轴瓦紧力0.03毫米。第三天,打开3号瓦,发现轴颈受损较轻,轴瓦处划痕有一处,但很轻微,顶轴的油孔存在杂物,小而坚硬,复测轴瓦的紧力发现有0.05毫米。第四天,打开2号瓦,发现轴颈受损较轻,轴瓦处划痕有一处,大概1毫米深,轴承箱内以及顶轴油孔内都有细碎的杂物,复测轴瓦的紧力发现有0.04毫米。第五天,打开1号瓦,1号瓦的上瓦处划痕较轻,推力瓦同样有擦痕,瓦枕内以及轴承箱内有细碎坚硬异物,并且数量较多。复测轴瓦的紧力发现有0.05毫米。

  1.3油系统相关故障的检查情况

  顶轴油系统油泵在3月8日开始运行,发现声音大,振动幅度大,于是停泵,第二天再次启动,慢慢恢复正常。3月16日对主油箱的油进行清倒,第二天检查时未发现有任何杂物,第三天,也没发现很明显的杂物出现。在3月14日检查1号顶轴油泵时发现转子镀铜部分存在脱落现象,脱落至泵体。到了3月21日,检查2号顶轴油泵,发现完好无损,但斜板调节状态水平化,泵的力量已呈最小状况。在安装润滑油节流孔板上,1号和2号安装在瓦枕上,3号和4号安装在孔径为15毫米的轴承箱进油口上。

  2 事故原因及具体处理对策

  2.1事发现场表现的问题特征分析

  事故发生的原因其实是颗粒物的进入产生故障情况。颗粒物细小而坚硬,首先借助顶轴油和润滑油到达了轴瓦,因此轴瓦和轴颈出现了磨损,增大摩擦力,破坏定位销,使得轴瓦移动了位置,堵塞了润滑油孔,润滑油流量小则会影响到轴瓦轴颈,增大磨损程度。

  2.2汽轮发电机事故的处理措施

  ①先拆掉励磁机,4号的轴承箱、还有发电机的励端盖子,然后在发电机励端的旁边牢靠地支撑转子,并用胶合板暂时封闭住发电机的励端端盖,以免轴颈在加工时使得叶片和线圈受损,也预防了那些细小坚硬的杂物进到发电机的内部。②进行车削和抛光的操作,车削时每当削0.5毫米就要进行复测,复测工装是否与转子同心。③轴瓦复装,找正装子,并对轴承进行测隙、测量紧力,检查是否符合要求,还要检查转子,测转子的瓢偏和扬度,检查励磁机以及各个轴承的安装情况,记录数据,并让监理和总包单位签字。④对定子密封前,要做好发电机内部的检查工作,测量转子、定子绝缘情况,⑤将阀门改为不锈钢材质的,并检测油系统中各个阀门阀杆的安装情况是否标准,若不标准要及时调整。重新启动油循环,使用榔头进行润滑油系统的管道敲打,清理杂质,榔头使用木质或橡胶质的,油温要保持在45至55摄氏度之间,在油箱底部进行油的采样。⑥冲洗完润滑油系统后,检查各个轴承节流板的孔的大小,复装轴承,并检查它们的润滑油分配情况,如果分配不均则应当调整节流板。⑦改造顶轴油系统,在油泵的出口处安装阀门,加止回阀,出口主要管道加过压阀,改造后拆掉顶轴油软管冲洗顶轴油系统。⑧对各个系统进行仔细无漏的检查,确保再次启动的顺利。

  3 结语

  本文对故障进行了详细的探讨分析,并提出具体方案,如今电厂正常运行,本文所提的处理方案值得被承认、具有可行性。

  参考文献:

  [1]王建民.巴氏合金轴承的超声波探伤[J].工业汽轮机,1998(03).

  [2]方静辉,汪久根,赵志强,陈志祥,严锦丽.PTFE瓦与巴氏合金瓦推力轴承热弹流特性的对比分析[J].轴承,2012(04).

 来源:《山东工业技术》2018年20期



(注:图文无关)