推力瓦温度异常分析

我们可以从李海峰以135MW汽轮机为例对温度推力瓦升高的问题得到一些启示。
某电厂2号机组是型号为N135~13。24/535/535的超高压中间再热凝汽式机组。机组采用高中压合缸。通流部分反向布置的结构。2004年6月投入商业运行。
2号机组采用单独结构、自动就位球面座的密切尔型的推力轴承，装在高中压转子的后端，工作面和非工作面均由12块青铜浇铸乌金的瓦块组成，每块面积110mm2，瓦块背部的支承销钉孔设于偏离中心7.54mm处；推力盘与主轴整体锻造而成。整个机组轴向推向低压部分，额定工况时推力约为102N(往发电机方向为正方向）。由于采用反流对称布置，推力绝对值较小，在实际运行中因工况变动，轴向推力方向可能会发生变动，但应在设计的考虑范围之内，推力瓦温度应在正常范围之内变化。
由于制造厂设计的135MW汽轮机的高压轴封A4腔室漏汽及门杆漏汽至三抽的管道上均未装设阀门。为了防止机组启、停过程中高压轴封A4腔室漏汽及门杆漏汽。经三抽管道倒流冷水、冷汽。2006年2月。2号机组C级检修时。对高压轴封A4腔室漏汽及门杆漏汽至三抽的管道上加装了隔离门。这是该次检查中汽轮机本体唯一的一处更动。
1汽轮机推力瓦温度异常经过


2006年2月23日03:10，2号机组C级检修
后开始冷态启动，其操作过程及情况见表1。 2推力瓦块温度异常原因分析
导致推力瓦块温度异常一般可能由测点不准、供油不正常、滑销系统卡涩、轴向推力异常等所引起，为此釆用排除法对异常原因进行了深入分析。
(1)启动过程中，汽轮机12个正向推力瓦块
确、无元件故障。
(2) 随着机组负荷上升,汽轮机正向轴向推力增大,正向推力瓦块温度随着增大,比以前明显高12〜30°Co和以往冷态启动的情况对比,升负荷过程中推力瓦温度变化不大,可以判断汽轮机轴向推力分布不正常。
(3) 经检查,润滑油压力、轴承回油温度正常,排除油压异常导致轴向位移改变及供油不正常,‘致推力瓦块温度高的可能性。
(4) 经检查,汽缸膨胀均匀,缸胀与异常前基本一致,排除汽轮机滑销系统卡涩导致汽缸膨胀异常的可能性。
(5) 汽轮机正向推力瓦块温度异常升高后,值班员釆取降负荷到90MW,并维持该负荷3ho期间各瓦块温度虽有下降,但下降幅度有限,比以往的数据偏高12〜18°C。对比以往冷态启动的曲线和数据，可以排除机组升负荷速度过快导致瞬间汽轮机轴向推力过大的推断。根据运行经验，机组只有在极短时间内迅速加负荷才会引起汽轮机轴向推力的大幅上升。
(6) 机组正向推力瓦温度异常升高时，汽轮机的各段抽汽已经投入正常。据此，可以排除抽汽运行方式对轴向推力的影响。另外，该机组蒸汽品质一直良好，而且投入运行才2年，叶片结垢弓丨起轴向推力增大的可能也很小。
(7) 负荷90 MW时发现高压轴封A4腔室漏汽至三抽隔离门没有全开。后全开该门后，正向推力瓦温度突降12〜18°C，且瓦温恢复至与异常前的负荷相对应。可以判断高压轴封A4腔室漏汽至三抽隔离门的操作跟正向推力瓦温度异常升高有直接的关系。

(8)随着机组负荷的增加，高压缸内的压力随着上升，高压缸的漏气也相应增大。由于高压轴封A4腔室漏汽至三抽隔离门没有全开，造成轴封漏汽流动不畅，高压的蒸汽作用在轴封肩上，产生一个较大的轴向推力（与给水泵平衡鼓的平衡原理相似）。
由以上分析可知，高压轴封A4腔室漏汽至三抽隔离门没有全开是导致这次汽轮机轴向推力异常增大，引起正向推力轴承瓦温异常升高的主要原因。全开高压轴封A4腔室漏汽至三抽隔离门时，温度突降12〜18°C，也证实了是高压轴封A4腔室漏汽是否顺畅，直接影响到汽轮机轴向推力的分布
3改进措施
(1)本次故障处理过程中存在不足的方面是降负荷幅度不够。汽轮机正向推力瓦块温度仍较高(88°C)。汽轮机正向推力瓦块在该温度下运行
3 h。对推力瓦的寿命有一定损害,:，
(2) 应保证保护逻辑的正确性。以往汽轮机正向推力瓦块温度高逻辑是12个汽轮机正向推力瓦块温度测点的平均测量值到达95°C才发出报警，而本次故障只有4个测点温度异常过高（12个测点平均温度值未达到95°C)，所以整个过程均未发出“汽轮机正向推力瓦块温度高”声光报警，一定程度上延误了运行人员的故障处理速度。事后，技术人员及时对该保护逻辑进行了修正，保证汽轮机12个正向推力瓦块温度测点中任一个测量值达到95°时均发出报警。
(3) 制造厂设计的135 MW汽轮机的高压轴封A4腔室漏汽，及门杆漏汽至三抽管道均未装设阀门。许多同类型机组为避免机组启、停过程中。高压轴封A4腔室漏汽及门杆漏汽经三抽管道倒流冷水、冷汽。陆续在高压轴封A4腔室漏汽及门杆漏汽至三抽的管道间加装隔离门建议进行这类改造后。应高度注意该管道隔离门的操作。以防止由于高压轴封A4腔室漏汽(或门杆漏汽）的木畅而影响汽轮机轴向推力的分布。