CN111396150B - 一种电站汽轮机组轴瓦温度高的解决方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电站汽轮机组轴瓦温度高的解决方法，在供油分支管至各瓦之间，分别安装调节阀，增加压力变送器，并通过调节阀自动实时的进行润滑油供油量调整，降低问题轴瓦的温度，保证轴瓦运行不超温，提高汽轮机运行安全稳定性。

Description

一种电站汽轮机组轴瓦温度高的解决方法
技术领域
本发明涉及电站汽轮机及发电机轴承的润滑油供油自动分配调整改造以及供油调节阀自动控制逻辑思路。
背景技术
轴承是汽轮机的重要组成部件，其瓦块温度过高将会造成轴承不同程度的损坏，甚至会导致机组非计划停运，为电力安全生产带来隐患。汽轮机轴承是一种基于油膜润滑理论的滑动轴承，它由润滑油泵不断提供温度和压力符合规定的润滑油。转子高速旋转在浇筑有巴氏合金的轴瓦上，使转子与轴瓦之间形成油膜，构成液体摩擦，从而减小摩擦阻力。摩擦所产生的热量能够及时地被回油带走，使轴瓦温度始终能够保持在要求的范围内。以某厂300MW汽轮机组为例，共有6个径向轴承，由汽轮机带动的主油泵平均供油。其中，汽轮机包括4个径向轴瓦，发电机包括2个径向轴瓦，分别各自有进油管和回油管，但均通过回油套管汇集在一起。径向轴承也称支撑轴承，轴瓦内圆直径略大于轴颈外径，转子静止时，轴颈处在轴瓦底部，轴颈与轴瓦之间自然形成楔形间隙。如果连续向轴承间隙中供应具有一定压力和粘度的润滑油，当轴颈旋转时，润滑油随之转动，在右侧的间隙中，润滑油被从宽口带向窄口。由于此间隙进口油量大于出口油量，润滑油便聚集在狭窄的楔形间隙中而使油压升高。当间隙中的油压超过轴颈上的载荷时，就把轴颈抬起。轴颈被抬起后，间隙增大，油压又有所降低，轴颈又下落一些，直到间隙中的油压与载荷平衡时，轴颈便稳定在一定的位置上旋转。此时，轴颈与轴瓦完全被油膜隔开，形成了液体摩擦。汽轮机径向轴承分为固定瓦轴承与可倾瓦轴承两类。
目前，电厂汽轮机组轴承供油***仍沿用传统的供油分配方式，正常运行阶段由汽轮机带动的主油泵平均供油，启停机阶段由交流润滑油泵平均供油。如图1所示，现有的汽轮机轴承供油装置的技术缺陷：（1）各瓦供油量受瓦体的设计型式、安装工艺以及转子重量等因素影响，不具备调节性，几乎平均供油；（2）在汽轮机实际运转过程中，各瓦的受力情况是不同的，导致瓦块温度高低也是存在差异的，致使平均供油轴瓦温度高的问题无法消除，如果温度进一步升高将会造成轴瓦不同程度的损坏；（3）现有润滑油***设计中无各瓦供油压力监视测点，一旦瓦块由于油泥或杂质堵塞造成温升不能及时与其他问题区分。
结合以往电站汽轮机轴瓦超温问题故障诊断分析及现场处理经验，提出本发明，以便通过供油量的再分配降低问题轴瓦的运行温度，进而保障电站汽轮机运行安全稳定性，降低烧瓦或融瓦等事故发生。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种简易、经济、高效的电站汽轮机组轴承供油分配调整方案，进而解决径向轴承温度高的问题。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种电站汽轮机组轴瓦温度高的解决方法，其特征是，包括汽轮机组轴承供油量的分配改造和供油调节阀的自动控制逻辑设计；所述汽轮机组轴承包括汽轮机轴承和发电机轴承，在轴承供油管路上加装调节阀，并在所述调节阀后增设压力变送器，根据轴承供油的特点，对所述调节阀进行逻辑控制。
进一步的，所述汽轮机轴承和发电机轴承是径向支撑轴承，所述调节阀分别安装在供油分支管至各轴瓦之间，所述压力变送器安装在供油分支管侧、调节阀后，通过逻辑控制调节阀的开度降低正常轴承的润滑油流量，进而提高问题轴承的供油量。
进一步的，所述汽轮机轴承包括大型双低压缸排汽的1号~6号径向支撑轴承，以及中小型单低压缸机组的1号~4号径向支撑轴承；所述调节阀有最低30%机械限位，保证各瓦不断油；所述调节阀设置为失电、失气阀位保位型。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
（1）通过在各轴承管路分支上加装分配调节阀，可以在机组不同负荷阶段根据瓦温实时调整问题轴承的供油量，实现各瓦供油量的不同分配，降低问题瓦的温度；（2）优化各瓦供回油监视测点，更全面准确的监视各瓦供油压力数据，及时发现各瓦的堵塞等问题，以便采取措施，防止事故扩大，保证汽轮机安全运行；（3）根据轴承特点提出调节阀自动控制逻辑思路，自动进行轴承供油量的调整，间接达到控制轴承温度的目的。
附图说明
图1是本发明实施例中改造前轴承供、回油路结构示意图。
图2是本发明实施例中改造后轴承供、回油路结构示意图。
图3是本发明实施例中轴承润滑油调节阀的逻辑控制流程图（300MW机组）。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例
参见图2至图3，本实施例中，一种电站汽轮机组轴瓦温度高的解决方法，用于不同工况下轴承供油流量实时分配调整，在供油分支管至各瓦之间，分别安装调节阀，增加压力变送器，并通过调节阀自动实时的进行润滑油供油量调整，降低问题轴瓦的温度，保证轴瓦运行不超温，提高汽轮机运行安全稳定性。
以下为300MW汽轮机组轴承供油的自动分配调整方法。
步骤1：在润滑油***停运状态下，将轴承供油支管截断，安装调节阀；
步骤2：在油压调节阀后开孔，安装压力表或压力变送器；
步骤3：轴承进、回油管路临时短接，大流量冲洗、过滤，润滑油质指标合格后去掉临时短接管路，正式连接各瓦进、回油管路；
步骤4：再次化验油质，合格后润滑油进各轴瓦循环；
步骤5：对各瓦安装的调节阀进行静态调试，保证动作灵活可靠，调节曲线平缓；
步骤6：在汽轮机静态情况下，根据以往经验2号轴瓦温度偏高，手动进行粗调整，将1号、3号、4号、5号及6号对应的调节阀关至90%，2号瓦对应的调节阀保持开度100%；
步骤7：在汽轮机3000rpm后，调节阀投入自动控制，此时1号瓦75℃，2号瓦86℃，3号瓦71℃，4号瓦76℃，5号瓦67℃及6号瓦62℃，各瓦温度小于设定值95℃，各瓦对应的调节阀阀位保持，调节阀不参与调整；
步骤8：汽轮机带25%负荷后，调节阀为自动控制状态，此时1号瓦77℃，2号瓦89℃，3号瓦75℃，4号瓦78℃，5号瓦68℃及6号瓦66℃，各瓦温度不超过设定值95℃，阀位保持，调节阀不参与调整；
步骤9：汽轮机带50%负荷后，调节阀为自动控制状态，此时1号瓦79℃，2号瓦93℃，3号瓦74℃，4号瓦75℃，5号瓦68℃及6号瓦64℃，各瓦温度不超过设定值95℃，阀位保持，调节阀不参与调整；
步骤10：汽轮机带75%负荷后，调节阀为自动控制状态，此时1号瓦78℃，2号瓦97℃，3号瓦72℃，4号瓦78℃，5号瓦68℃及6号瓦64℃，2号瓦温度超过设定值95℃，逻辑自动将1号、3号、4号、5号及6号瓦对应的调节阀关1%，各阀开度降至89%；延时10秒，如2号瓦95℃仍然高于设定值，逻辑继续将1号、3号、4号、5号及6号瓦对应的调节阀下关1%，各阀开度降至88%，……直到各阀开度降至86%，2号瓦94℃低于设定值95℃，阀位保持，调节阀不参与调整，此时1号瓦79℃，2号瓦94℃，3号瓦76℃，4号瓦79℃，5号瓦70℃及6号瓦67℃；
步骤11：汽轮机带100%负荷后，调节阀为自动控制状态，此时1号瓦80℃，2号瓦95℃，3号瓦75℃，4号瓦78℃，5号瓦73℃及6号瓦67℃，2号瓦温度超过设定值95℃，逻辑判断自动将1号、3号、4号、5号及6号瓦对应的调节阀关1%，但1号瓦温度达到80℃（设定阀值），逻辑自动跳过1号瓦对应的调节阀，将3号~6号瓦对应的调节阀下关1%，此时1号瓦对应的调整阀开度仍为86%，2号瓦对应的调整阀开度100%，3号~6号瓦开度为85%，1号瓦80℃，2号瓦94℃，3号瓦77℃，4号瓦78℃，5号瓦72℃及6号瓦66℃，2号瓦94℃低于设定值95℃，阀位保持；
步骤12：在调节阀自动调整过程中，密切监视机组运行参数有无大幅波动，检查是否满足机组正常运行要求；
步骤13：汽轮机带100%负荷，密切监视机组的运行情况（轴振动、轴瓦温度等），如有异常现象，应停止升负荷或降负荷；无异常条件下，稳定运行考核24小时；
步骤14：稳定运行考核24小时后，将负荷由100%降至20%，观察瓦温变化情况，以及阀门动作情况，并实时监视机组运行参数是否大幅不动，瓦温、回油温度、机组振动等运行参数是否稳定；再将负荷由20%升至100%，观察问题温度变化情况以及其余各瓦调节阀的跟踪情况，并实时监视机组运行参数是否大幅不动，瓦温、回油温度、机组振动等运行参数是否稳定；
步骤15：以上调试考核完成后，正式投入运行，在不同机组负下，根据瓦温情况润滑油调节阀实时进行调整，始终保持问题瓦温低于95℃（根据不同机组可调整），其他各瓦温度不高于80℃（根据不同机组可调整）。
本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种电站汽轮机组轴瓦温度高的解决方法，其特征是，包括汽轮机组轴承供油量的分配改造和供油调节阀的自动控制逻辑设计；所述汽轮机组轴承包括汽轮机轴承和发电机轴承，在轴承供油管路上加装调节阀，并在所述调节阀后增设压力变送器，根据轴承供油的特点，对所述调节阀进行逻辑控制；
所述汽轮机轴承和发电机轴承是径向支撑轴承，所述调节阀分别安装在供油分支管至各轴瓦之间，所述压力变送器安装在供油分支管侧、调节阀后，通过逻辑控制调节阀的开度降低正常轴承的润滑油流量，进而提高问题轴承的供油量；
所述汽轮机轴承包括大型双低压缸排汽的1号~6号径向支撑轴承，以及中小型单低压缸机组的1号~4号径向支撑轴承；所述调节阀有最低30%机械限位，保证各瓦不断油；所述调节阀设置为失电、失气阀位保位型。
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