TGQ10/6型给水泵汽轮机推力瓦温高的分析及处理

时间：2024-07-28

郑昌，谢旭阳，高广清

（安徽华电宿州发电有限公司，安徽宿州 234101）

某电厂2台汽轮机采用上海电气电站设备有限公司汽轮机厂制造的N630-24.2/566/566型超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式汽轮机。每台机组配置2台50 %容量的汽轮机驱动给水泵和1台30 %容量的电动机驱动给水泵。正常运行时，2台汽动泵投入，1台电动泵作为启动和备用的给水泵。小机为北京电力设备总厂生产的TGQ10/6-1型汽轮机，直接拖动半容量锅炉给水泵。给水泵为上海电力修造总厂生产，采用SULZER芯包。小机与给水泵之间采用叠片式挠性联轴器连接。为满足运行需要，小机配有2种进汽汽源，正常运行时采用主机中压缸排汽，即四段抽汽，低负荷或者高负荷时采用再热蒸汽冷端，即二段抽汽，其低压调速汽门和高压调速汽门由同一个油动机通过提板式配汽机构控制。低压主汽门前装有一只逆止阀，当高压进汽时防止高压汽由低压主汽门窜入小机，当主机四段抽汽压力升高到能顶开逆止阀时，低压汽进入汽轮机，配汽机构自动地逐渐将高压汽切断，该逆止阀与主机抽汽门联动。

1 TGQ10/6型给水泵汽轮机推力瓦结构

TGQ10/6型给水泵汽轮机1号轴承为联合轴承，即推力轴承和前径向轴承共同置于一个轴承体内。推力盘与转子为一体加工而成，汽轮机转子和汽缸间的相对死点就在推力盘处。径向轴承的主要作用是承受汽轮机转子重量及迫使转子在汽轮机的相对水平中心线上旋转，推力轴承的作用是承受其转子的轴向推力并保持转子与汽缸的相对轴向位置。径向轴承为球面可调式，采用强制润滑，衬瓦内表面浇有钨金，由球面座定位，并由支撑座支撑。前径向轴承从水平面进油，在钨金的下半部与轴颈之间形成一定厚度的油膜，润滑油借助于轴的转动被带到轴颈的上半部和推力瓦面，并从轴颈处吸走热量。前径向轴承的排油一部分进入回油管，一部分直接进入前轴承箱，回油管和钨金瓦上均设有测温装置。

2 TGQ10/6型给水泵汽轮机推力瓦温度高原因分析及处理

2.1 推力瓦设计不合理

高负荷时推力瓦温度偏高，最高88 ℃，超过75 ℃报警值，接近90 ℃手动打闸值。虽然对报警值和手动打闸值进行了数值修改，但推力瓦持续高温势必影响小机的安全稳定运行。针对高负荷时推力瓦温度偏高的情况，委托某电科院对各个数据进行重新校核，发现推力瓦楔块刚刚能够满足满负荷运行(6 000 r/min)的要求，夏季油温高时就很容易导致瓦块局部温度偏高。

为保证负荷变化频繁时推力瓦温依然能够满足要求，对推力瓦进行了改造。

(1) 对主推力瓦楔形进油高差进行调整，由0.1 mm放大为0.18 mm。这样，可以有效增加润滑油厚度并减小功耗，从而降低瓦温。

(2) 在副推力瓦进油回路加装节流孔，由9 mm减小至7 mm，保证主推力瓦的进油。

(3) 为保证上一瓦块的润滑油不进入下一瓦块，又对泄油槽进行了拓宽。

(4) 在实践中发现，保证进油量也是降低轴瓦温度的有效途径。因此，在主推力瓦背部加装配油槽，增加直径2 mm的通孔，进油方式由“油浸式”改为“直喷式和浸入式混合”。

改造后的主推力瓦见图1。

图1 改造后的主推力瓦

2.2 轴颈进油压力偏低

合理地提升润滑油压力是保证瓦温下降的有效手段。该电厂小机设置2台交流润滑油泵和1台直流润滑油泵。小机交流润滑油泵设计选型为容积式，启动冲量大就会造成交流电机跳闸。交流油泵电气连锁正常，但2台润滑油泵无法并列运行，即启动B交流润滑油泵时A交流润滑油泵就会跳掉，时间为20 s。一般采用电机过电流保护延时的做法，但影响机组安全运行。只能通过调整溢流阀、降低润滑油压的方式保证润滑油泵的并列，这样做势必对推力瓦温度造成影响。

1 A小机润滑油泵使用YBD250容积式叶片泵，当泵出口压力升高时电流会升高，导致2台润滑油泵并泵运行时润滑油泵容易因过电流而跳泵。为了解决1 A小机润滑油泵并泵时存在跳泵风险的问题，对小机润滑油母管进行扩径改造。将小机润滑油母管由Φ57×3.5不锈钢管，改造为Φ76×4.5不锈钢管，材质为304。改造范围：扩径管道起点在3台润滑油泵出口逆止门的出口法兰处，终点在润滑油母管逆止门入口。1A小机2台冷油器进出口门均由J41H-64 DN50改为J41H-40 DN65截止阀。1 A小机润滑油母管逆止门、冷油器旁路门和蓄能器入口门不换。

2.3 最小流量阀内漏造成小机转速偏高

汽泵最小流量阀内漏，造成同等负荷下汽泵流量偏大，小机转速偏高。鉴于同类型机组曾经发生过汽泵最小流量阀内漏造成小机转速偏高30 r/min的情况，该电厂进行了最小流量阀隔离试验。在进行汽泵最小流量阀隔离试验时，应在稳态工况下对前隔离阀进行关闭，同时加强监护并及时恢复。汽泵最小流量阀前隔离阀为给水压力，后隔离阀为除氧器压力，应避免后隔离阀承压而引发安全隐患。该电厂利用小修机会对汽泵最小流量阀进行外协检修，消除了内漏隐患。