推力瓦溫度異常的分析及原因

發(fā)布時間：2025-12-25

汽輪機推力瓦的單點溫度異常，往往是機組受力不均或散熱不佳的直接表現(xiàn)。要準確診斷，你需要結(jié)合其工作原理，從機械結(jié)構(gòu)、潤滑系統(tǒng)和運行狀態(tài)這三個核心方面入手排查。

推力瓦的工作原理與溫度監(jiān)測

推力軸承的核心任務，是在高速旋轉(zhuǎn)中確定轉(zhuǎn)子的軸向位置，并平衡其受到的巨大軸向推力。它由推力盤和兩側(cè)的多塊推力瓦組成：

工作瓦：主要承受正常運行時，推動轉(zhuǎn)子向發(fā)電機方向的正向軸向推力。

非工作瓦：在甩負荷等工況下，承受轉(zhuǎn)子向機頭方向的反向軸向推力。

油膜是保證其正常工作的關鍵。在理想狀態(tài)下，潤滑油在推力盤與瓦塊間形成穩(wěn)定的楔形油膜，將金屬摩擦變?yōu)橐后w摩擦，實現(xiàn)潤滑與散熱。溫度測點就布置在瓦塊上，用來實時監(jiān)測每塊瓦的負載和散熱狀態(tài)，因此單點溫度異常直接指向了該瓦塊或其局部環(huán)境的問題。

單點溫度異常的主要原因

單點溫度異常，本質(zhì)是“受力”與“散熱”平衡被破壞。原因主要來自以下方面：

1. 機械結(jié)構(gòu)問題（導致受力不均）

這是最常見的原因，會造成局部壓力激增，油膜變薄，摩擦發(fā)熱劇增。

瓦塊或安裝缺陷：如同批次瓦塊厚度存在差異，或安裝時球面自位機構(gòu)的緊力調(diào)整不當，會導致各瓦塊無法均勻分攤推力，個別瓦塊“硬扛”大部分載荷。

自位功能失效：推力軸承的球面支撐結(jié)構(gòu)設計用于讓瓦塊自適應擺動，均勻受力。但如果球面配合處發(fā)生卡澀，此功能便失效，導致載荷分布不均，引發(fā)局部高溫。

支撐結(jié)構(gòu)變形：瓦塊背后的支撐結(jié)構(gòu)（如軸承座）若因安裝偏差或受力變形，會改變瓦面的角度，影響油膜形成。

2. 潤滑與冷卻問題（導致散熱不良）

潤滑系統(tǒng)故障會同時惡化所有瓦塊的工作條件，但若油路局部堵塞，則可能首先表現(xiàn)為單點異常。

油質(zhì)劣化與污染：潤滑油中的水分、雜質(zhì)或油品老化生成的漆膜，會附著在推力盤或瓦塊表面。漆膜如同隔熱涂層，嚴重阻礙熱量傳遞，導致溫度測點讀數(shù)異常升高。

油量不足：通往特定瓦塊或整個推力軸承的供油不足、油壓偏低，會直接導致冷卻和潤滑效果下降。

3. 運行與負荷變化（導致軸向推力異常）

軸向推力的大小和方向并非一成不變，異常變化會沖擊推力軸承。

負荷劇烈波動：特別是在快速降負荷或甩負荷時，蒸汽流動的突變會產(chǎn)生巨大的反向軸向推力，此時非工作瓦將承受瞬時沖擊。

通流部分問題：如果級間密封磨損、葉片結(jié)垢等，會改變蒸汽在汽輪機內(nèi)的流動狀態(tài)，從而產(chǎn)生超出設計值的異常軸向推力。

典型案例與解決思路

以下兩個典型案例，清晰地展示了從發(fā)現(xiàn)問題到分析解決的完整邏輯。

案例一：N30-8.83型汽輪機推力瓦長期高溫

現(xiàn)象：某生物質(zhì)電廠汽輪機的推力瓦溫度長期整體偏高。

分析與處理：檢修人員發(fā)現(xiàn)兩個核心問題并存：一是多個工作瓦塊的厚度不一致，二是推力軸承球面座的緊力調(diào)整過大。前者導致各瓦塊受力“苦樂不均”，后者則限制了球面的自位調(diào)整能力。通過更換為厚度一致的瓦塊，并重新調(diào)整球面緊力至合理范圍，問題得以解決。

核心原因：機械安裝與部件精度問題共同導致的載荷分布不均。

案例二：1000MW超超臨界機組推力軸承溫度高

現(xiàn)象：機組運行中，推力軸承溫度異常升高。

分析與處理：停機檢查發(fā)現(xiàn)，1號支持軸承存在安裝偏差，導致主軸位置不正，間接影響了推力軸承的對中；同時，2號軸承的供油量不足。前者改變了推力盤的受力姿態(tài)，后者削弱了冷卻效果。處理措施包括調(diào)整1號軸承的安裝位置，并檢查和疏通2號軸承的供油管路。

核心原因：相鄰部件安裝問題與潤滑系統(tǒng)故障的耦合作用。

系統(tǒng)性排查與解決建議

當遇到推力瓦單點溫度異常時，建議按以下順序排查：

第一步：分析運行數(shù)據(jù)

檢查軸向位移值是否隨溫度變化而改變。

回顧負荷變化曲線，看溫度突變是否與特定的運行操作（如調(diào)峰、啟停）相關。

對比其他瓦塊溫度及潤滑油溫、油壓趨勢。

第二步：進行針對性檢查

首選油液分析：這是一個非解體診斷的好方法。檢測潤滑油中是否含有大量金屬磨粒（預示磨損），或進行傅里葉紅外光譜分析判斷是否生成漆膜。

停機解體檢查：若油液分析指向明確或溫度異常嚴重，則需翻瓦檢查。

檢查磨損痕跡：高溫瓦塊表面是否存在偏磨、燒灼或裂紋。

測量瓦塊厚度：確認所有瓦塊厚度是否在允許公差內(nèi)。

檢查自位機構(gòu)：手動檢查球面支撐或彈性支撐是否活動靈活，有無卡澀。

檢查油路：確認供油孔、噴嘴是否 暢通無阻。

第三步：實施修復與預防

修復：根據(jù)檢查結(jié)果，采取更換問題瓦塊、修復自位機構(gòu)、清理油路或更換潤滑油等措施。

預防：加強油質(zhì)監(jiān)督，防止漆膜生成；在檢修時嚴格控制推力軸承相關的安裝和調(diào)整工藝，特別是球面緊力和瓦塊間隙。

來源：陽泉熱電

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