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燃机瓦轴振偏大分析及处理过程

首页 > 新闻中心 > 技术资料    发布时间:2018/10/17 15:29:20 点击量:

 摘 要:介绍了三菱东方M701F4燃机发电机励侧轴承在运行过程中轴振偏大至100μm的问题,分析了可能导致轴振大的发电机励侧支持轴瓦、密封瓦、浮动油挡、密封油温度等因素,并进行了相应的处理,最终轴振降到35μm。
关键词:轴振;密封瓦;浮动油挡;密封油温

  0 引言
江苏华电戚墅堰发电有限公司的#3机组为重型燃气—蒸汽联合循环机组,其燃机为三菱公司的M701F4型,汽轮机高中压缸及低压缸均由东汽公司配套生产,发电机由东方电机配套生产,机组容量为475MW,于2015年9月投产。
此次产生轴振大问题的为#3机#8轴承,即发电机励侧轴承,其轴承箱内主要部件有支持轴瓦、密封瓦、浮动油挡等,如图1所示。
  机组在2015年夏天调试过程中,曾经出现过#8轴振大的问题,采取降低密封油温度措施后可以降低轴振,随之控制密封油温度运行机组。
2016年3月16日,随着外界气温的升高,#3燃机#8瓦轴振一度达到95μm,为保证机组安全稳定运行,暂时采取了降低密封油温度的措施,增大密封油冷油器闭式冷却水的进水量,从而降低密封油温度至29℃(环境温度约为10℃),使轴振保持在50μm左右。为保障机组长期、可靠运行,决定在迎峰度夏前利用停机消缺机会彻底解决#8轴瓦振动的问题,对#8轴承进行解体检查处理。
1 分析及处理过程
通过查阅燃机的安装纪录数据,轴系所有对轮中心均符合标准要求。并且在密封油温度较低的状况下运行时,轴振正常,从而可以判断,此振动与轴系中心无关。热工人员检查了全部温度测点、振动测点,均未发现异常,由此,主要从与发生振动有紧密关系的发电机励侧轴承有关的支持轴瓦、浮动油挡、密封油温度、密封瓦等方面分析、查找问题。
1.1轴承
#8瓦轴振大,首先考虑支持轴瓦是否有磨损,对润滑油取油样化验,其颗粒度、酸值等全部符合标准。
解体轴承后,#8轴瓦上半表面光滑无磨损,检查轴瓦、轴颈,均光滑、无异常且接触良好,并且读取#8瓦润滑油供油、回油温度曲线发现曲线较平滑,无异常。
1.2浮动式油挡
浮动式油挡是油挡和罩壳两部分组成,油挡是由上下两瓣组成,油挡通过销子连接,如图2所示,油挡外侧有一止动销,防止油挡沿转子径向转动,但能旋转一定角度,它与转子轴之间是有间隙的,且通有压力油,通过转子旋转,它的内环与转子轴的接触面就会产生强力油膜,从而实现对轴瓦侧面油的密封。由于油挡、罩壳的轴向和径向均有可靠的退让间隙和调整间隙,可确保内环与转子之间同心运行,确保密封效果及不会引起机组转子振动。
  解体后发现浮动油挡的轴向间隙偏小、有小毛刺,在油挡壳内不能灵活旋转,对油挡磨损的进行打磨处理,使其轴向间隙符合标准0.10-0.15mm,毛刺处进行抛光处理,油挡钨金面用百洁布对其磨损进行处理,装复时,其径向间隙调整至符合标准0.20-0.30mm,且油挡能在油挡壳内灵活转动无卡涩。根据现场检查、处理的情况来看,可以判断油挡不是导致轴振大的主要原因。
1.3密封油温度
密封油的供油温度是十分重要的运行参数,通过设置冷却器闭冷水阀门开度来调整密封油温度,油温一般设定在40℃左右。油的温度决定其粘度,并且影响到密封瓦的间隙,密封瓦的轴向间隙标准为0.19-0.23mm,径向间隙标准为0.30-0.35mm,油温升高将降低油的粘度,不利于形成油膜,直接提高密封油的流量,而过大的流量容易引起发电机进油。密封油温度低于25℃时,其粘度增大,可能引起密封瓦的摩擦,造成发电机轴承振动,尤其是双流环结构的密封瓦,不恰当的油温对振动有较明显影响,因此进行了试验:在转速、功率基本不变的情况下,将密封油温度从20℃缓慢上升到45℃,并每30秒记录一次密封油温度和#8瓦轴振的数值,将收集到的数据制作出折线图,如图3所示,随着密封油温度的变化,#8瓦的轴振也随之变化,基本呈现线性关系,可以判断振动与密封油温度有关系。
  1.4密封瓦
该机组的发电机励磁侧的密封瓦采用的是双流环密封瓦,其结构配有氢侧和空侧两个密封油循环系统,密封瓦装在轴承内侧以防止机内氢气沿着转轴向机外泄漏,当密封油的压力大于机内氢压时,密封油从密封瓦的沟槽处通过密封瓦与转轴间的间隙向两侧分别流到氢侧和空侧,在密封瓦与转轴间的间隙处形成压力油膜,这样可防止氢气从机内泄漏。
密封瓦是浮动在轴上的,间隙太小,极容易引起两侧轴承振动的增大。该间隙太大,不但引起窜流量的增加,同时由于空侧密封油流量大,流阻小,空侧油直接通过中间间隙流至氢侧油处,会造成氢侧油的虚假油压。密封瓦安装时两半圆中分面接触一定要良好无缝隙,合口螺栓紧固后拨动应灵活无卡涩。
此次解体发电机励磁侧上端盖,打开密封瓦壳,解体后发现密封瓦乌金存在磨损现象、局部有毛刺,情况如图4所示,并测量其椭圆度为0.04mm,不符合其标准0.02mm。因此,当密封油温度升高时,密封瓦不能均匀膨胀,导致毛刺部位局部膨胀,与轴有轻微的摩擦,从而引起的轴承振动值偏高,所以当密封油温度降低时,毛刺部位收缩,振动值也随之降低。
  遂用百洁布对磨损的地方进行打磨,最终其椭圆度符合标准,密封瓦座装复后,通过检查孔检测密封瓦必须能轻松转动,以确保运行时密封瓦与轴承之间不会碰磨,如图5所示。机组运行后,查看密封油供油温度曲线和#8瓦轴振曲线,如图6所示,密封油供油温度上升至正常值时,其轴振基本维持在35μm左右不变,在标准范围内。

  2 结论
由于密封瓦有所磨损,并随之产生毛刺,导致温度升高时不光滑的毛刺膨胀大,从而引起摩擦,导致轴振偏大,当处理毛刺掉后,密封油温度变化与轴振没有直接关系,此次问题得到彻底解决。
①发电机密封瓦解体后再次装复前,要检查密封瓦的平整度、测量密封瓦的内径与轴颈的外径的间隙,确保间隙在标准范围内。
②机组运行时,要确保密封油、润滑油的品质,要按照定期检查要求检查密封油、润滑油品质,定期安排滤油确保油质在优良范围内,是保证机组安全稳定运行的必要条件。
③从试验处理过程中也能发现密封油油温也是影响机组振动的一个直观因素,所以控制密封油温度处于合理范围内也对机组的安全稳定运行具有积极的意义。
上篇:轴承常见缺陷的磁粉探伤和失效分析   下篇:没有了!