汽机
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300MW 机组轴瓦改造研究与应用
山西大唐国际云冈热电有限责任公司,康慧军
摘要:东方汽轮机厂生产的 300MW 机组普遍存在 2 号轴承温度高问题,现将轴瓦改造为偏支撑 6 瓦块轴承,该轴
承有效提高轴承的承载能力,增大油膜厚度,减低瓦块金属温度,改造后轴瓦温度基本上控制在 80℃以下,且机组振动
达到了优良水平。
关键词:偏置;可顷瓦;六瓦块
1 前言
山西大唐国际热电有限责任公司#4 汽轮机是东
方汽轮机有限公司引进和吸收国内外先进技术进行
优化设计和制造的新一代亚临界 300MW 机组。机组
代号 D300V,是典型的亚临界、一次中间再热、双缸
双排汽、单轴、抽汽式、直接空冷凝汽式汽轮机。
本机轴系由一根高中压转子、一根低压转子和一根
发电机转子构成,共有 6 个支持轴承,如图 1 所示。
在原设计中汽轮机#1、#2 支撑轴承采用五瓦块可倾
瓦轴承,3#~6#采用椭圆瓦轴承。
我公司四号机自 2009 年投产以来, #2 轴承在运
行中一直存在振动超标的问题。针对该问题我公司
多次会同华北电科院技术人员分析研究,认为振动
原因是#2 瓦承承担负荷较轻,导致稳定性差,同时
还存在汽流激振的可能。根据上述分析,结合机组
检修,我们提高了#2 轴承的标高,以增加轴承负荷;
提升润滑油压,增加#2 轴承进油口节流孔板直径,
以满足轴承载荷增加带来的润滑油量加大需求,增
强油膜对振动的约束能力。机组启动后,#2 瓦的振
动有所好转。但#2 轴承瓦温随着运行时间的增加瓦
温也不断增长,最高达到 101℃。
针对#2 瓦温高的问题, 我们于 2012 年利用小修
机会,采取降低轴瓦标高的措施对#2 瓦进行调整。
机组启动后,#2 瓦温度左侧由原来 95℃降为 86℃,
但机组在大负荷状态下,轴系失稳,#1 和#2 瓦轴振
经常发生突增现象,特别在供热大负荷季节问题更
为突出,严重影响了机组的安全稳定性。
针对上述问题,我们经过多方调研,并邀请东
方汽机厂、德阳中通机电设备制造有限公司轴瓦专
家,华北电科院、天津蓝巢电力检修公司、山西电
建公司、西北电力建设公司、河南天泽电力监理公
司有关专家共同分析研究,分析认为发生振动的主
要原因是轴系自激振动和#2 瓦自身存在不稳定现象,
从振动频率看,主要以低频振动为主;我公司 300MW
机组高压缸喷嘴设计较大,通流能力强,如果通流
间隙调整不合理,也极易产生汽流激振;且随着机
组负荷增加,轴系稳定的性差的问题将更加突出。
根据上述存在问题,结合我公司准备进行的 300MW
机组增容改造工作,研究决定在 2014 年#3、#4 机组
大修中,对我厂两台#300MW 机组#1、#2 轴瓦改造为
偏支撑 6 瓦块轴瓦及高压缸部分汽封进行改造。
2 国内外轴瓦偏支技术应用情况
偏支可倾瓦轴承在高转速、重载荷工况下已有
大量采用。阿尔斯通(ALSTOM)公司在 330MW 汽轮
机和 1000MW 核电汽轮机上就采用三瓦块偏支可倾瓦
轴承;上海汽轮机有限公司在各型亚临界、超临界
600MW汽轮机高中压模块采用4瓦块偏支可倾瓦轴承。
东方经试验推出偏支 6 瓦块可倾瓦轴承,这种轴承
在东方亚临界亚临界 600MW 汽轮机上已广泛采用,
运行稳定、可靠,有效降低了瓦温。试验和实践表
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