二期超臨界機(jī)組汽動(dòng)給水泵軸承溫度高的分析與解決
2016-08-24 一、概述
公司二期2*640MW機(jī)組系進(jìn)口ALSTOM成套機(jī)組,為超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、反動(dòng)凝器式汽輪發(fā)電機(jī)組。機(jī)組配50%容量的汽動(dòng)給水泵2臺(tái),一臺(tái)50%容量的電動(dòng)給水泵組。汽動(dòng)給水泵為上海電力修造總廠引進(jìn)Sulzer技術(shù)生產(chǎn)的水平、多級(jí)、筒式殼體、具有整抽式芯包設(shè)計(jì)的離心泵型號(hào)為:HPT300-340-6s,其驅(qū)動(dòng)端和自由端軸承為四油葉固定弧度套筒徑向軸承,推力軸承為雙向作用可傾瓦軸承。徑向軸承和推力軸承由外部強(qiáng)制供油潤(rùn)滑。自機(jī)組投產(chǎn)以來,#4機(jī)汽泵A驅(qū)動(dòng)端軸承溫度總是處于報(bào)警值附近,嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行。
公司二期2*640MW機(jī)組系進(jìn)口ALSTOM成套機(jī)組,為超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、反動(dòng)凝器式汽輪發(fā)電機(jī)組。機(jī)組配50%容量的汽動(dòng)給水泵2臺(tái),一臺(tái)50%容量的電動(dòng)給水泵組。汽動(dòng)給水泵為上海電力修造總廠引進(jìn)Sulzer技術(shù)生產(chǎn)的水平、多級(jí)、筒式殼體、具有整抽式芯包設(shè)計(jì)的離心泵型號(hào)為:HPT300-340-6s,其驅(qū)動(dòng)端和自由端軸承為四油葉固定弧度套筒徑向軸承,推力軸承為雙向作用可傾瓦軸承。徑向軸承和推力軸承由外部強(qiáng)制供油潤(rùn)滑。自機(jī)組投產(chǎn)以來,#4機(jī)汽泵A驅(qū)動(dòng)端軸承溫度總是處于報(bào)警值附近,嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行。
二、事件原因分析
從四臺(tái)機(jī)組的泵軸承解體檢查發(fā)現(xiàn),軸瓦鎢金完好,沒有燒灼痕跡,控制溫度探頭檢查未見異常,但#4機(jī)給水泵A,驅(qū)動(dòng)端軸承溫度卻總是處于80℃以上(高于報(bào)警值75℃),在夏季或高負(fù)荷時(shí)一度達(dá)到85℃以上(接近第二報(bào)警值90℃),通過了解其它使用該型設(shè)備的電廠(如田集電廠等)也普遍存在軸承溫度高的現(xiàn)象,造成此種現(xiàn)象的原因,應(yīng)該主要在以下幾個(gè)方面:
1.軸承損壞(如鎢金磨損等)
2.軸承間隙調(diào)整不當(dāng)
3.設(shè)備中心調(diào)整不當(dāng)
4.潤(rùn)滑油量不足
5.油系統(tǒng)存在臟污
三、原因查找
3.1.檢修工藝方面:
通過對(duì)機(jī)組4臺(tái)給水泵的檢修,在設(shè)備檢修工藝上沒有發(fā)現(xiàn)異常,同時(shí)控制元件也使用正常,基本可以排除這方面原因。
3.2油系統(tǒng)沒有清理干凈存在異物。
2014年4月曾出現(xiàn)過一次,軸承溫度達(dá)到98℃,造成小機(jī)跳閘,后檢查發(fā)現(xiàn)軸瓦鎢金損壞,見下圖:但是此種現(xiàn)象主要表現(xiàn)為軸承溫度短時(shí)急劇升高,不是這個(gè)問題的原因。
從四臺(tái)機(jī)組的泵軸承解體檢查發(fā)現(xiàn),軸瓦鎢金完好,沒有燒灼痕跡,控制溫度探頭檢查未見異常,但#4機(jī)給水泵A,驅(qū)動(dòng)端軸承溫度卻總是處于80℃以上(高于報(bào)警值75℃),在夏季或高負(fù)荷時(shí)一度達(dá)到85℃以上(接近第二報(bào)警值90℃),通過了解其它使用該型設(shè)備的電廠(如田集電廠等)也普遍存在軸承溫度高的現(xiàn)象,造成此種現(xiàn)象的原因,應(yīng)該主要在以下幾個(gè)方面:
1.軸承損壞(如鎢金磨損等)
2.軸承間隙調(diào)整不當(dāng)
3.設(shè)備中心調(diào)整不當(dāng)
4.潤(rùn)滑油量不足
5.油系統(tǒng)存在臟污
三、原因查找
3.1.檢修工藝方面:
通過對(duì)機(jī)組4臺(tái)給水泵的檢修,在設(shè)備檢修工藝上沒有發(fā)現(xiàn)異常,同時(shí)控制元件也使用正常,基本可以排除這方面原因。
3.2油系統(tǒng)沒有清理干凈存在異物。
2014年4月曾出現(xiàn)過一次,軸承溫度達(dá)到98℃,造成小機(jī)跳閘,后檢查發(fā)現(xiàn)軸瓦鎢金損壞,見下圖:但是此種現(xiàn)象主要表現(xiàn)為軸承溫度短時(shí)急劇升高,不是這個(gè)問題的原因。

3.3設(shè)備結(jié)構(gòu)方面
該泵徑向軸承為滑動(dòng)軸承,滑動(dòng)軸承徑向間隙對(duì)軸承過熱和壽命影響很大,因此對(duì)于徑向間隙,一定要嚴(yán)格控制在合理的范圍內(nèi)。滑動(dòng)軸承的徑向間隙就是軸承孔直徑與軸頸直徑之差,滑動(dòng)軸承要留有一定的徑向間隙,其作用如下:是實(shí)現(xiàn)軸與軸承活動(dòng)聯(lián)接的起碼條件;是控制軸的運(yùn)轉(zhuǎn)精度的保證;是形成液體潤(rùn)滑的重要條件。特別是對(duì)于動(dòng)壓軸承,潤(rùn)滑油膜的形成主要靠軸和軸承間的楔狀間隙。
該泵軸承室為中分式,且全周通過法蘭聯(lián)結(jié)在泵端蓋上,徑向軸承為四油葉固定弧度套筒徑向軸承,安裝方式為中分面垂直安裝。徑向間隙c如下圖:
該泵徑向軸承為滑動(dòng)軸承,滑動(dòng)軸承徑向間隙對(duì)軸承過熱和壽命影響很大,因此對(duì)于徑向間隙,一定要嚴(yán)格控制在合理的范圍內(nèi)。滑動(dòng)軸承的徑向間隙就是軸承孔直徑與軸頸直徑之差,滑動(dòng)軸承要留有一定的徑向間隙,其作用如下:是實(shí)現(xiàn)軸與軸承活動(dòng)聯(lián)接的起碼條件;是控制軸的運(yùn)轉(zhuǎn)精度的保證;是形成液體潤(rùn)滑的重要條件。特別是對(duì)于動(dòng)壓軸承,潤(rùn)滑油膜的形成主要靠軸和軸承間的楔狀間隙。
該泵軸承室為中分式,且全周通過法蘭聯(lián)結(jié)在泵端蓋上,徑向軸承為四油葉固定弧度套筒徑向軸承,安裝方式為中分面垂直安裝。徑向間隙c如下圖:


由于徑向軸承為中分面垂直安裝方式,檢修中用壓鉛絲的方法測(cè)量的瓦隙應(yīng)為軸瓦的頂隙,而非軸瓦的側(cè)隙。若軸瓦的側(cè)隙過小,難以形成潤(rùn)滑油膜,摩擦熱不易被帶走,使軸承過熱。但在泵解體過程中復(fù)測(cè)軸瓦檢修都是合格的,因此也可以排除。
3.4材料方面
該泵的徑向軸承材料:20+ZChShSb11-6,完全適合設(shè)備運(yùn)行條件。
3.5潤(rùn)滑油量不足
泵軸瓦的潤(rùn)滑油量主要通過一直徑為6.6MM的節(jié)流孔進(jìn)油,如下圖:
3.4材料方面
該泵的徑向軸承材料:20+ZChShSb11-6,完全適合設(shè)備運(yùn)行條件。
3.5潤(rùn)滑油量不足
泵軸瓦的潤(rùn)滑油量主要通過一直徑為6.6MM的節(jié)流孔進(jìn)油,如下圖:

在2009年的檢修中我們對(duì)該節(jié)流孔進(jìn)行了擴(kuò)大,直徑擴(kuò)到為7.2MM,(田集電廠也是采用的此方法)取得了一定效果(溫度下降2℃左右),但無法徹底解決,但通過這種嘗試,基本確定了該泵軸承溫度高的原因。
在今年的401A檢修中,我們通過和廠家溝通,決定在可允許范圍內(nèi)對(duì)該泵驅(qū)動(dòng)端軸瓦油囊進(jìn)行修刮,適當(dāng)增大油囊與軸之間的間隙。
在今年的401A檢修中,我們通過和廠家溝通,決定在可允許范圍內(nèi)對(duì)該泵驅(qū)動(dòng)端軸瓦油囊進(jìn)行修刮,適當(dāng)增大油囊與軸之間的間隙。

四、實(shí)施效果對(duì)比
經(jīng)過對(duì)該泵的檢修改造,該電廠#4機(jī)A泵在2014年11月投入運(yùn)行后效果良好,驅(qū)動(dòng)端軸承溫度首次下降至報(bào)警值以下(正常值),具體數(shù)值見下圖(機(jī)組負(fù)荷550MW):
經(jīng)過對(duì)該泵的檢修改造,該電廠#4機(jī)A泵在2014年11月投入運(yùn)行后效果良好,驅(qū)動(dòng)端軸承溫度首次下降至報(bào)警值以下(正常值),具體數(shù)值見下圖(機(jī)組負(fù)荷550MW):


五、結(jié)論
通過上述分析得知,該泵軸承溫度高的主要原因來自于泵本身設(shè)計(jì)原因,造成軸瓦潤(rùn)滑油量不足,溫度升高。
通過上述分析得知,該泵軸承溫度高的主要原因來自于泵本身設(shè)計(jì)原因,造成軸瓦潤(rùn)滑油量不足,溫度升高。
(2014-12-19)
