关红只　王松林

（清洁高效燃煤发电）

　　摘　要：轴承作为汽轮机的重要部件，汽轮机运行中轴瓦磨损问题是Z常见、故障发生频率Z高的区域之一，本文通过新设计机型，在投产初期出现轴承烧损问题的原因进行分析，并提出了处理对策及预防措施，为同类型机组生产及故障预防提供了一定的参考价值。

　　关键词：可倾瓦轴承、烧损、润滑

　　一、引言

　　某发电有限责任公司装机为2X660MW超超临界发电机组，汽轮机采用东方汽轮机厂生产的超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、双抽可调整式汽轮机。汽轮机型号为CC660/605-25/1.0/0.375/600/600，该机型为我国自行设计的首台超超临界供热机组。该汽轮机高压内缸采用紧凑圆筒形汽缸，无连接两半汽缸的法兰盘，两半圆筒内缸采用7道热套环紧固本机采用全周进汽，无调节级的节流配汽方式，锅炉来的过热蒸汽经过左右两个高压主汽阀、两个高压调节阀后从高压缸下部的2个进汽口进入汽轮机高压缸。该汽轮机转子由高压转子、中压转子、两个低压转子链接组成，其中#1～#4轴承采用可倾瓦轴承、低压轴承采用椭圆轴承。

　　自2015年试运开始，汽轮机#2瓦多次在机组停运过程中瓦温升高甚至烧损。

　　二、汽轮机可倾轴瓦形式

　　本汽汽轮机组#1、#2号轴承采用可倾瓦滑动轴承，如图1所示。轴承由1个钢制的轴承外壳和6个浇有轴承合金的可倾瓦组成，可倾瓦依靠调整垫片厚度可作径向调整，可倾瓦工作时可随转速、载荷及油温变化而自由摆动，在轴颈四周形成多油楔，保证运行中较高的稳定性。润滑油来自润滑油系统，通过轴承箱底部的油管供给，润滑油通过底部的孔口进入轴承外壳下半部分，并沿轴向流到轴承外壳两端的环形槽内，再通过孔口进入可倾瓦块，润滑油沿着轴颈分布并从两侧流出，轴承两端的油封环可用于防止油从端部过多的泄露，润滑油通过油封环及挡环下半部分的油孔返回轴承支座，并用止动销防止挡油环转动。为了提高机组启动低转速下轴承的润滑效果，在轴承上部设有加入高粘度润滑油的加油口。

　　三、轴瓦烧损情况及经过

　　2015年#2机组开始试运，在机组停运过程中发现#2瓦温在转子惰走至1000rpm时升高，揭瓦检查#2瓦擦伤烧损。

　　2015年7月30日00:40，#2机负荷380MW，00:46汽轮发电机组因电气原因跳闸，#2汽轮机ETS保护动作正常，主汽门、调门关闭正常，交流润滑油泵和启动油泵联启正常；#2汽轮机开始惰走，2000rpm时顶轴油泵正常联动，逐步调整降低润滑油温。

　　图2为#2机停机过程中轴瓦温度变化曲线，从图上可以看到，00:40#2机组在掉闸后#1、#2轴承温度都有小幅上升后，随转速的降低而下降;00:56转速降至1288r/min时#1轴承瓦温度开始并且波动上扬。01:10转速降至493r/min时#1轴承瓦温度超过100℃，立即进行了破坏真空的操作;01:19机组转速95r/min#1轴承瓦温测点3达到峰值133℃。该点温度从超过121℃到下降回121℃历时3分钟，过程中轴振无明显变化，转速到零盘车正常投入，电流较以往无明显增大。8月7日翻瓦检查#1轴承，发现#1轴承下半乌金碾伤，见图3，深度约0.25-0.30mm，乌金与底胎粘合良好，属轻度五金表面碾伤，进行了更换瓦块处理。

　　四、轴瓦烧损原因分析

　　通过图2可以看出，机组打闸瞬间#1、#2轴承温度上升，可以看出在机组再掉闸瞬间，#1、#2轴瓦应受到了某方面来的冲击力，时轴瓦短时受力升高，引起温度上升。在转速低于1500rpm以上后，#1轴瓦温度的波动上升，基本上可以判定油膜破裂造成轴瓦冷却不好甚至出现局部干摩擦，时轴瓦温度上升。所以分析#1、#2轴瓦在打闸瞬间的冲击力和低转速下轴瓦油膜破裂的原因就成了解决问题的关键。

　　1、#1、#2轴瓦在打闸瞬间的冲击力

　　本机组设计为全周进汽节流调节，高压缸为圆筒双侧下进汽结构，参看图4。汽轮机#1、#2轴瓦为高压转子轴瓦，其中#1瓦在高压排汽侧、#2瓦在高压进汽侧。

　　从图4可以看出，机组正常运行时，高压缸进汽从高压缸下部的两根进气管进入高压进汽室，每股进汽对转子产生一个向上的径向力F1、F2，这两个力的方向相同，所有机组正常运行中，转子会收到一个向上的托举力F1+F2。在机组打闸主汽门关闭后，由于蒸汽瞬间消失，F1、F2消失，转子在重力作用下向下运动，使轴瓦瞬间受力增加，表现出了轴瓦温度升高。右因为次进汽方式为高压缸进汽方式，所以#1、#2瓦表现较为明显。

　　2、低转速下轴瓦油膜破裂的原因

　　从图2可以看出，在转速低于1300rpm是，#1、#2轴承温度开式上升并震荡波动，分析其主要原因为润滑不足。产生润滑不足的原因有二。

　　：#1、#2轴承设计载荷较轻，造成瓦块油膜建立的转速升高，当转速从额定转速降低至1300rpm时，实际已经进入油膜建立的临界区域，因油膜不稳或局部破坏使轴瓦润滑恶化，轴瓦金属温度波动，致使机组停运过程中在低转速时发生低速碾瓦现象，是导致轴承磨损的直接原因。

　　第二：设计润滑油量偏小。润滑油量偏小进一步加剧#1、#2轴瓦在低转速润滑恶化的程度不能形成良好稳定的油膜与油楔，是导致轴承磨损的另一个原因。

　　五、轴瓦烧损的处理措施及效果

　　1、经过揭瓦检查，对磨损严重的下瓦块进行了更换处理，对磨损不严重的的瓦块进行了修研处理。

　　#1～#4可倾瓦轴承的下瓦块加装的顶轴油如图5所示，在可倾瓦轴承的下瓦块中心沿轴向位置转顶轴油供油孔，一端用丝堵堵死，另一端接供油管。为了保证可倾瓦块能自由摆动，供油管另一端用高压软管与顶轴油供油管相连。在可倾瓦轴承的下瓦块中心开设40mm×60mm油囊，形成静压油腔，顶轴油通过一φ4油孔进入油囊内，避免在启动和停机过程中轴瓦与轴颈发生干摩擦，保证轴瓦和轴颈不被损坏。

　　如图6所示，2号机组检修后于8月3日再次停机过程中，汽机轴承振动、温度等参数均正常，由此证明处理措施有效，消除了轴瓦烧损的隐患。