超超临界1000mw机组中低压缸轴承瓦温

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1、超超临界1000MW机组中低压缸轴承瓦温高分析及处理白广臣赵军（神华广东国华粤电台山发电有限公司广东台山529228）【摘要】介绍了西门子技术超超临界1000MW汽轮机在投入生产的同类型机组中，普遍存在中、低压缸支撑轴承金属温度偏高的情况，从机组轴系的设计理念、轴系装配工艺以及影响瓦温的因素等方面对轴瓦金属温度偏高的原因进行了分析，并制定出相应的可行性处理措施，以期能在同类型机组的瓦温控制方面有所借鉴。【关键词】轴瓦负载轴系扬度绝对水平线轴瓦支撑标高润滑油量润滑油温1背景西门子技术超超临界1000MW汽轮机是由

2、上海汽轮机有限公司和德国SIEMENS公司联合设计制造的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、八级回热抽汽、反动凝汽式汽轮机N1000-26.25/600/600（TC4F）。从国内已投产的同类型机组的运行情况基本处于良好状况，但却普遍主机中、低压缸轴承（＃3、＃4、＃5瓦）金属温度偏高的共性问题一直没有得到有效解决，大部分机组汽轮机中、低压缸轴承瓦温都超过了105°C，有的电厂甚至达到110°C以上，处于瓦温高报警状态，对机组运行可靠性产生较大的影响。2原因分析影响汽轮机轴瓦金属温度的因素很多，主

3、要包括：轴瓦的载荷、轴瓦的冷却及润滑系统、轴瓦楔形油膜以及润滑油量、油温等等方面；结合某电厂现场的实际情况以及西门子百万机组的设计理念，主要从以下几个方面进行分析；2.1汽轮机的轴系支承设计方面分析：汽轮机轴系的轴系设计和良好对中是汽轮发电机转子平稳运行的重要条件，轴系设计和良好对中是保证转子各支承轴瓦载荷合理分配的主要条件；同时，也是影响到轴瓦运行过程中金属温度的重要因素。西门子1000MW四缸机型采用一只高压缸、一只中压缸和二只低压缸串联布置。汽轮机各转子为单轴承支承结构，即轴系支撑采用（N+1）轴承设计（

4、N为转子数量），4根转子分别由5只径向轴承来支承,除高压转子由2个径向轴承支承外,其余3根转子,即中压转子和2根低压转子均只有一全国火电600MW级机组能效对标及竞赛第十五届年会论文集汽机75只径向轴承支承,整台机组包括发电机和励磁机在内共8道轴承。（如下图2.1）图2.1百万机组轴系示意图采用单支点轴系设计,可以缩短轴系的长度（汽轮发电机轴系总长度约为49m），使轴系补偿基础变形能力增强，减少基础变形对轴承负载、弯矩和机组运行的影响；还可以有效保证轴承负荷稳定,不受膨胀变化影响；并且在避免轴瓦油膜振荡，改善轴

5、瓦及轴系振动方面具有显著优势。但在西门子百万机组的设计中，为提高机组容量，低压转子的末级叶片采用1146mm的钛合金长叶片，相对应为增加转子抗拉、抗扭力矩的强度，低压转子设计得很重（达95.3T）；中压转子（达36.17T）及低压转子都采用单轴瓦支撑，使的各支承轴承的载荷及比压大大增加。西门子百万机组在轴系设计上代表了当前世界汽轮机组的先进水平，但是由于中、低压转子单支承轴瓦负载及比压的增大，对于轴瓦在运行中金属温度的升高创造了先天条件，相对于双支承轴瓦，单支承设计是轴瓦运行温度高的原因之一。西门子汽轮机各轴瓦

6、参数（如下表：2.2）表2.2西门子汽轮机轴瓦参数轴径尺寸受力面积比压功耗润滑流量润滑油量名称直径×宽度(mm)轴瓦型式(cm^2)(MPa)(kW)(dm^3/s)(m^3/h)高压缸轴承250×180椭圆瓦4502.325.20.762.736径向推力联合轴承380×300椭圆瓦11402.5341712.0743.452中压缸轴承475×475椭圆瓦22563.22066.0121.636#1低压缸轴承560×560椭圆瓦31363.243912.846.08#2低压缸轴承560×425椭圆瓦23802.

7、433369.835.28发电机轴承500×400椭圆瓦20002.562015.8621.096发电机轴承500×400椭圆瓦20002.562015.8621.096励磁机轴承260×170椭圆瓦4422.0916.20.72.52合计1841.453.86193.896润滑油余量4.104从表中可以看出：中压缸轴承（#3瓦）及#1低压缸轴承（#4瓦）的设计比压最大，可以得出，西门子百万机组的轴系支承点，在#3、#4瓦处需要承担的载荷最大。全国火电600MW级机组能效对标及竞赛第十五届年会论文集汽机762.

8、2汽轮机轴系的设计理念及在基建安装中的工艺实现方面分析：由于转子自身的重量，一根两端支撑的转子会有一定程度的挠曲，考虑到转子的自然静挠度以及靠背轮的平行找中，一系列轴系转子的中心线不会是一条直的水平线而是一条圆滑的曲线；这条实际的中心线在术语上叫做转子偏差曲线，即使在汽轮机运行时这条偏差曲线仍保持不变；偏差曲线产生的挠度应力会对轴系产生附加应力，对轴系的安全稳定影响巨大；因此，在基建安