1.前言
支持轴承的作用是承受转子的重量、由于转子质量不平衡引起的离心力以及由于振动等原因而引起的附加力等;确定转子的径向位置,保证转子中心线与汽缸中心线一致,从而保证转子与汽缸、汽封、隔板等静止部件之间正确的径向间隙。某发电公司#4汽轮机#1瓦轴颈经过焊轴修复后,在启盘车时#1瓦频繁出现钨金磨损问题,影响到机组的安全,后经河北国源电力技术组对#1瓦钨金进行处理后,机组顺利地安全启动。
2.设备介绍
该公司#4机为哈尔滨汽轮机厂660MW超超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式汽轮发电机组,机组设计出力为660MW,设计主蒸汽压力为25MPa,主蒸汽温度为600℃,再热蒸汽温度为600℃。其中#1至#6瓦均为可倾瓦,除轴瓦孔径不同外,其结构相似。6个轴承均由4块浇有巴氏合金的可倾轴承瓦块、轴承体和轴承壳及其他附件组成。4块可倾瓦均独立,互不相通,两下瓦块承受轴颈载荷,两上瓦块保持轴承运行的稳定。
3.检修过程回顾
发电机故障跳闸,破坏真空停机,停机过程中#1瓦温度无突升情况。投入盘车后盘车电流随#1瓦温度波动,发现#1瓦处有异音,揭瓦检查发现#1瓦钨金磨损、#1瓦轴颈划伤较重。#1轴瓦、#1瓦轴颈分别如图一、图二所示:

鉴于#1瓦钨金及#1瓦轴颈磨损较重,不能够满足启机条件,河北国源电力设备有限公司技术小组研究决定在处理发电机故障期间,不揭高中压缸的情况下,对#1瓦轴颈进行现场焊轴处理,并更换新轴承。
检修工作完毕后,第一次投运盘车运行,盘车电流46A,电流波动较大且持续上升至盘车电流上限。#1瓦金属温度持续上升至55.49℃。停运盘车,#1瓦金属温度迅速下降。盘车投入时汽缸无动静碰磨异音,#1瓦处有轻微摩擦声,初步判断为轴瓦与转子发生干磨,引起轴瓦金属温度升高、盘车电流增大。盘车电流、#1瓦温度分别如图三、图四所示:


三天后#1轴瓦经修刮后,第二次投入盘车运行,盘车电流45A,持续上升至50A后趋于平稳;轴承金属温度持续上升至47.8℃后盘车电流突升至电流上限。停运盘车,对轴瓦解体检查,发现轴瓦钨金有部分磨损。
次日,轴瓦经修刮后,第三次投入盘车运行,运行中盘车电流突升至电流上限。停运盘车,对轴瓦解体检查,发现轴瓦钨金有部分磨损。
考虑以前三次轻微修刮钨金,盘车后仍有磨损,在征求客户同意的前提下,对轴瓦钨金修刮进行了变化,河北国源电力设备有限公司工程师提出对下瓦块增加进油槽,轴瓦检修完毕后,第四次投入盘车运行,盘车电流45A,电流在较小区间内摆动。轴瓦钨金温度从38℃上升至最高42℃后趋于稳定。盘车6小时后汽轮机冲转,钨金温度上升至64℃,中速暖机钨金温度下降至60℃趋于稳定,汽轮机转速升至3000 r/min时钨金温度基本不变,随后机组并网成功,钨金温度上升至68℃后稳定。盘车电流、#1瓦温度分别如图五、图六所示:


4.原因分析
4.1垫铁研磨不合格
#1瓦更换新瓦后,需要进行轴瓦的垫铁研磨。垫铁研磨需要其与瓦枕贴合完好,接触点均匀且达到接触面积75%以上,尤其是轴瓦底部垫铁的进油口需要贴合完好,防止出现密封不严出现泄油。由于转子未吊出,每次下瓦垫铁涂红丹与瓦枕研磨后,都需要翻出后检查研磨情况,而此时垫铁接触点已不是工作位置的接触,所以垫铁接触情况不能够正确的反映出来。在一定程度上造成进油从垫铁进油口处泄出,轴承进油量的减少,进而引起轴承钨金的磨损。
4.2现场人工修复轴颈质量不高
停机揭瓦检查发现,#1瓦轴颈整体划伤较重,轴颈已经有密密麻麻的沟槽。#1瓦轴颈已经不满足启机条件,研究决定在不揭缸的前提下,现场焊轴处理。修轴人员首先对轴颈进行脉冲冷焊,随后通过刀口尺找平、人孔锉刀修复。这种修复方式虽然在较短的时间内修复了轴颈,人工修复的轴颈椭圆度、不柱度以及光洁度质量不高,以及焊接材料达不到厂家要求,粘度大加剧了轴瓦的磨损,轴颈修复的不合格,是造成前几次盘车过程中轴颈频繁磨瓦的一个重要因素。
4.3汽轮机轴系中心影响
汽轮机轴系应该为一个连续光滑的曲线,前后高中间低,转子在该状态下工作稳定。如果各转子间的对轮中心偏离标准,轴承的负荷分配受到影响,各瓦块的受力变化,进而造成#1瓦轴颈处有涡动现象,这也会造成#1瓦钨金磨损。
5.处理措施
转子轴颈修复完毕后,甲方需要机组尽快启动发电,对轴颈的彻底修复以及汽轮机轴系的检查调整时间不允许,因此我们吸取前三次盘车磨瓦的教训后,对#1瓦下部瓦块增加进油槽,如图所示。在瓦口30mm长的钨金区域内,刮出0.50mm深的油槽,往下剩余的70mm的区域,油槽深度从0.50mm逐渐过渡到0。
采取该措施后,取得了良好的效果,盘车电流温度稳定在45A,汽轮机顺利冲转及并网成功,#1瓦钨金温度稳定在68℃。

6.结论
该#4汽轮机,轴颈修复及更换新轴承后,#1轴瓦盘车时出现磨瓦现象,在对#1瓦下瓦块增加进油槽后,加大了轴瓦的进油量,解决了机组盘车磨瓦的问题,实现了机组的快速并网发电。
增加轴瓦的进油槽,是对该公司#4汽轮机做出的应急措施,建议#4机组利用此后的等级检修机会,对#1瓦垫铁、汽轮机轴系中心等进行进一步的排查处理,以实现该机组长期的安全运行。
原标题:660MW超超临界汽轮机盘车时轴瓦磨损应急处理办法