一、背景介紹

燃機電廠采用STAG-109FA-SS單軸聯(lián)合循環(huán)機組，由PG9351FA型燃氣輪機、D10型三壓再熱系統(tǒng)的雙缸雙流式汽輪機、390H型氫冷發(fā)電機、與三壓再熱但帶冷凝器除氧的自然循環(huán)余熱鍋爐組成[1]。除余熱鍋爐由杭鍋配套外，其余由哈爾濱動力設(shè)備股份有限公司及美國通用電氣公司提供。燃氣輪機、蒸汽輪機和發(fā)電機剛性地串聯(lián)在一根長軸上，軸配置形式為：GT（燃機）—ST（汽機）—GEN（發(fā)電機）。整個軸系共由8個軸承支撐，2#、1#軸承支撐燃機，3#、4#軸承支撐高中壓缸，5#、6#軸承支撐低壓缸，7#、8#軸承支撐發(fā)電機，其中1#、2#、3#、4#、5#軸承為可傾瓦軸承，其余為橢圓瓦軸承。本文主要討論4#軸承在運行中軸瓦溫度高的問題。

二、軸承運行現(xiàn)狀

燃氣輪機機組在經(jīng)過檢查型A修后，長時間處于停機狀態(tài)。冷態(tài)開機后發(fā)現(xiàn)，該機組4#軸承軸瓦金屬出現(xiàn)溫度高的現(xiàn)象。機組在滿負荷運行時，對4#軸瓦、5#軸瓦以及潤滑油進油溫度進行實時監(jiān)測。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在機組滿負荷運行時，4#軸承兩個瓦溫測點數(shù)據(jù)均處于軸瓦溫度高報警值附近，而5#軸瓦溫度基本處于100℃以下，4#軸承軸瓦在運行中存在溫度高的異?，F(xiàn)象，威脅著機組的安全穩(wěn)定運行[2]。

三、軸瓦溫度異常分析

該電廠4#軸承屬于可傾瓦軸承，在軸瓦表面覆蓋著一層巴氏合金，溫度較高或軸瓦所受應(yīng)力異常時，巴氏合金會出現(xiàn)變形。軸承在正常工作時，軸瓦與高速運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子之間會建立一層油膜，油膜起著潤滑與冷卻的作用。在運行中，油膜的成功建立是軸承正常工作的重要保證。影響油膜建立的因素有很多，包括潤滑油的油質(zhì)與油溫、潤滑油的進油量大小，軸瓦與轉(zhuǎn)子之間的間隙、軸承內(nèi)潤滑油的保壓能力等。除此在外，4#軸承與高中壓缸的軸封相鄰，不排除軸封漏氣較大時對軸承軸瓦溫度的影響。

（一）分析潤滑油油質(zhì)與油溫對軸瓦溫度的影響

潤滑油的油質(zhì)影響油膜的建立，在運行中經(jīng)常會出現(xiàn)例如潤滑油顆粒度不合格等情況。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該廠會定期對潤滑油進行取樣分析，同時該機組長期使用外接濾油機對潤滑油進行過濾，并未發(fā)現(xiàn)潤滑油油質(zhì)出現(xiàn)問題。

（二）分析潤滑油油溫對軸瓦溫度的影響

在機組運行中，運行人員時刻對潤滑油溫進行監(jiān)視，保證潤滑油溫在正常許可范圍內(nèi)。同時，通過查看兩天的運行數(shù)據(jù)可以看出，潤滑油進油溫度一直處于41℃左右，屬于正常運行范圍。

（三）分析高中壓缸處軸封漏氣對軸承溫度的影響

當4#軸瓦出現(xiàn)溫度高情況時，該廠檢修人員多次對4#軸承周邊環(huán)境進行檢查，并使用點溫槍測量中壓缸側(cè)軸封處溫度，未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。

（四）分析潤滑油進油量對軸承溫度的影響

潤滑油進油量影響油膜建立的質(zhì)量，在機組建造時，潤滑油進油量由電力設(shè)計院規(guī)定，一般不進行改動。通過查看該機組檢修歷史記錄發(fā)現(xiàn)，該機組曾出現(xiàn)5#軸承軸瓦溫度高現(xiàn)象，在經(jīng)過與廠家溝通后，分別對4#、5#軸承進油孔內(nèi)徑進行的調(diào)整，增大5#軸承進油量，降低4#軸承進油量，試圖降低5#軸承軸瓦溫度，但是調(diào)整后未不到預(yù)期效果。后續(xù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)是該廠4#、5#軸承軸瓦溫度測點接反。

（五）分析軸瓦與轉(zhuǎn)子間隙對軸瓦溫度高的影響

該機組5#軸承曾有過中心調(diào)整，將5#軸承整體抬高0.17mm，但機組運行發(fā)現(xiàn)軸承軸瓦溫度變化不如預(yù)期明顯，懷疑轉(zhuǎn)子載荷分布不均導(dǎo)致軸承軸瓦變形，導(dǎo)致軸承內(nèi)油膜質(zhì)量差，無法有效地對4#軸承軸瓦進行冷卻，從而造成4#軸承軸瓦溫度高現(xiàn)象。

四、軸承檢修

經(jīng)過分析后，本次的軸承檢修包括兩個內(nèi)容，第一項是將4#、5#軸承節(jié)流孔板恢復(fù)到初始設(shè)計值，第二項是拆出4#、5#軸承并進行檢查，必要時對軸瓦重新澆筑。將軸承拆出后，首先檢查軸承軸瓦外觀，發(fā)現(xiàn)軸承最下部瓦塊中心區(qū)域出現(xiàn)明顯的壓痕，該區(qū)域與軸承內(nèi)表面的硬質(zhì)鋼區(qū)接觸，是軸瓦的主要受力區(qū)域，此現(xiàn)象可以推斷該瓦塊受到了較大的載荷，軸瓦很可能出現(xiàn)變形。為了進一步驗證上訴推斷，對下半部軸承進行壓假軸步驟，檢查軸瓦與轉(zhuǎn)子的接觸情況。在壓假軸后，軸瓦上紅丹的痕跡出現(xiàn)了分布不均勻的情況，可以判斷出軸瓦發(fā)生了變形，需要返廠重新澆筑，軸瓦澆筑完成后，將軸承重新裝進機組，對軸承與轉(zhuǎn)子找中心，將軸承與轉(zhuǎn)子的相對位置恢復(fù)到修前狀態(tài)。機組開機后，通過查看運行曲線，4#軸承軸瓦在經(jīng)過檢修后溫度發(fā)生明顯的改善，在機組滿負荷時軸瓦溫度平均下降10℃左右，如表1所示：

表1 滿負荷時軸瓦溫度情況

結(jié)語

在電廠運行中，軸承軸瓦溫度是保證機組安全運行的重要數(shù)據(jù)之一。電廠運規(guī)規(guī)定，軸承軸瓦溫度高報警設(shè)定值為115.5℃，軸承軸瓦溫度高-高報警設(shè)定值為126.7℃。經(jīng)過對電廠燃氣輪機機組在滿負荷運行中軸承軸瓦溫度高現(xiàn)象進行分析，制定相應(yīng)的檢修處理措施，提高電廠運行中的設(shè)備安全，保障電廠的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]張坤祥,晉兆鵬.淺析腳基坪電廠機組水導(dǎo)軸瓦運行溫度偏高原因及處理[J].水電站機電技術(shù),2017,40(02):34-35.

[2]王得偉.河源電廠#1機組軸瓦溫度跳變情況分析與預(yù)控[J].科技資訊,2014,12(30):80.