摘要:針對某機組斷軸的問題,通過現(xiàn)場檢查全面綜合的分析了故障的原因,并總結了相應的預防措施,為快速的判斷機組問題積累了寶貴經(jīng)驗。
關鍵詞:汽輪發(fā)電機;主油泵;危急遮斷軸;軸頭斷裂
某機組25MW雙抽凝汽式汽輪機為高壓、單缸、單軸、雙抽汽、沖動冷凝式汽輪機[1]。針對該機組運行過程中出現(xiàn)的主油泵泵軸和危急遮斷軸斷裂和前箱雜音等問題,進行綜合分析與診斷,并提出了準對性的預防措施,為解決同類問題提供參考和借鑒。
1 機組概況
本機組有兩個徑向橢圓軸承。推力軸承與前軸承組成了徑向推力聯(lián)合軸承,它安裝在前軸承座內,前軸承為具有球面結構的橢圓軸承,后軸承為二層圓柱面結構的橢圓軸承,支承在后氣缸上軸承座中[2]。
2 現(xiàn)場檢修情況
2.1 主油泵檢修
6月份對機組進行中修,抽發(fā)電機轉子,復查主油泵并對主油泵下部調整墊片進行加工,啟動運行2天,主油泵泵軸軸頭斷裂、危急遮斷軸斷(圖1、圖2)。
2.2 危急遮斷軸檢修
廠家加工危急遮斷軸,回裝、運行現(xiàn)場巡檢發(fā)現(xiàn)聲音異常,從前箱外部聽里面有嗡嗡聲。(后來分析原因為前箱底部懸空,主油泵運行受力,底部不接觸造成)因鍋爐需要檢修,氣源不夠停機檢修打開前箱,發(fā)現(xiàn)連接主油泵對輪的前面護板8個M10的內六角螺栓全部切斷,聯(lián)軸器連接齒崩斷(圖3,圖4)。
2.3 前箱檢查
該主油泵多次出現(xiàn)問題,之前總以為是主油泵泵軸設計不合理。最后在前箱左面壓銷處塞尺檢查發(fā)現(xiàn)有1毫米多的間隙。分析前箱下部定位鍵槽卡澀,造成運行中前箱膨脹不暢,使得前箱前面抬起,主油泵中心多次調整,中心便離基準較大,造成主油泵整體懸空受力下沉,聯(lián)軸器運行受力(圖3,圖4)。
2.4 機組大修
7月3號,決定對機組大修,抽前箱處理前箱下部底部鍵。檢修過程中發(fā)現(xiàn)前箱下部及臺板平面銹跡斑斑,并沒有發(fā)現(xiàn)中間鍵槽明顯的卡澀(圖5)。清理干凈,摸紅丹粉,壓接觸,發(fā)現(xiàn)南側接觸較好,北側沒有接觸并且有25絲的間隙。臺板下部接觸情況:高壓缸,前部立銷,5絲不入。缸體解體后氣封平面間隙,一側大一側小[3,4]。
3 檢修分析
3.1 氣缸剖面與氣封間隙問題
氣缸平面、氣封間隙一側大一側小的原因有三:(1)缸體前后立銷,間隙大;(2)導氣、抽氣支吊架存在不合理的受力,使缸體單側受力;(3)缸體變形。現(xiàn)場查實:a.前后立銷,間隙5絲不入符合設計要求;b.對下部支吊架進行檢查沒有發(fā)現(xiàn)吊架變形受力不均的現(xiàn)象[5]。
3.2 前箱底部鍵,卡澀
前箱底部及臺板銹蝕嚴重,清理完著色檢查發(fā)現(xiàn),底部鍵槽兩側接觸面靠爐側有接觸,另一側有25絲的間隙。前箱底部銹蝕的原因主要是前氣封漏氣,形成水滴流入前箱底部。前箱一側有間隙,應該是缸體單側受力,前貓爪符合分配不均,應該重新進行符合分配,它是造成斷軸的主要原因。
4 預防措施
4.1 把設計理念理解透
主油泵軸與套前段圓周有2毫米的間隙,正常泵軸與軸套應該有25絲的過盈,這也是大家當時分析軸頭斷裂,中心變化的主要判斷方向,把大家引入到一個誤區(qū)。
4.2 機組定期檢修
機組定期檢修一年一小修、二年一中修、四年一大修,每臺機組每大修三到四次后,要把前箱底部,鍵及鍵槽的檢查列入檢修計劃。(這個機組有3年沒進行過小、中修)每次小修或中修,把缸體滑銷,安排清理檢查1次,看是否有異常。每次檢修,做一下缸體的符合分配,結合缸體中分面水平進行調整使其符合設計要求[4,5]。
5 結論
(1)機組發(fā)現(xiàn)斷軸問題不要簡單判斷為由于中心不正長期運行造成的;一定是受到一定外力,多從缸體外部找原因,檢查支架、底座、管道、滑銷;
(2)對于注油泵設計在前箱中與主軸連接的機組,如果運行中機組轉速突降到0,潤滑油壓出現(xiàn)大的波動,潤油泵啟動時發(fā)電機出現(xiàn)逆功率,機組跳停,可以準確的判斷是軸頭斷裂。
參考文獻:
[1]施維新.汽輪發(fā)電機組振動及事故[M].北京:中國電力出版社,1999.
[2]郭延秋.大型火電機組檢修實用技術叢書:汽輪機分冊.北京:中國電力出版社,2003.
[3]余占江,張雷,楊建橋,等.汽輪發(fā)電機軸承振動超標原因分析及解決措施[J].電力安全技術,2018,20(9):2428.
[4]倪秋華,高偉.對某臺抽汽式汽輪發(fā)電機的動平衡調試[J].機電工程技術,2018,47(11):213215.
[5]王高峰.汽輪發(fā)電機振動異常診斷及處理[J].能源技術與管理,2017,42(5):127129.
作者簡介:王傳軍(1971),山東陽谷人,高級技師,主要從事汽機安裝與維修工作。