引言

汽轮机瓦温和轴振是保证汽轮机安全稳定运行的主要监测参数，不时发生瓦温和轴振异常引起的汽轮机跳闸事故。现有的研究大多是对机组大修后故障的分析。本文拟分析研究新机组首次启动过程中瓦温和轴振异常等问题，总结问题可能的原因，制定并实施检查方案，为新机组大修后处理类似问题提供参考，确保机组安全稳定运行。

1汽轮机瓦温和轴振异常问题

检查1.1轴封系统

机组低压缸LPA、LPB低压轴封管由各自的冷凝器喉部穿入，进入冷凝器后分为两部分。通过汽水分离器连接后，进入低压缸两侧的轴封体，打开低压外缸端盖。检查发现，冷凝器内部的低压轴封管道没有安装保温套管，低压缸喷嘴正对着轴封管道。通过冷后缸喷水量变化试验发现，当后缸喷水阀开度超过40%时，喷水量相对较大，可以完全覆盖轴封管道。此外，低压缸内的排气温度较低，可能导致轴封温度不稳定，甚至轴封体变形，诱发动静碰磨。

1.2推力瓦的摆动情况

如果推力瓦在运行过程中卡住，无法自由摆动，部分瓦与转子推力盘之间的油膜将无法正常建立，导致瓦超温。检查非工作面推力瓦内外弧面和销孔无磨损痕迹，推力瓦摆动自由，无异常。

1.3轴振问题分析

机组转速未达到3万千万ｒ／ｍｉｎ，加热器运行时轴振逐渐增大，导致机组跳转。可能的原因有：1）对于氢冷发电机组，氢系统不具备投入条件，因此现场应按说明书要求进行空转启动试验。当氢冷发电机组以压缩空气为冷却介质运行时，密封瓦温度可能分布不均匀，导致密封瓦扭曲变形，破坏密封瓦与密封座的同心度，增加密封瓦卡住的可能性，甚至出现局部磨损现象。2）由于冬季试运行，环境温度低，密封油进油温度低，粘度增加，摩擦因数增加，阻碍了密封瓦的浮动。机组运行一段时间后，密封瓦温度分布逐渐均匀，密封油进油温度升高，密封瓦浮动恢复正常，第三、在四次启动过程中，振动逐渐正常。

2检查、实施和处理

2.1汽轮机调节特性

汽轮机负荷调节通过调节阀控制进入汽轮机的蒸汽流量来实现。调节阀主要由调节阀、传动机构和油动机组成。油动机是调节汽阀的执行机构，将放大器或电液转换器输入的二次油信号转换为具有足够功能的行程输出，控制汽轮机进气。输入油动机的二次油变为0.15mpa~0.45mpa，二次油压与气缸活塞杆行程成正比，与调节阀开度成正比，即二次油压越高，调节阀开度越大，蒸汽流量越大，汽轮机转速越高。

2.2轴振问题检查方案

针对轴振过大的问题，结合上述分析，提出以下检查方案：1）检查密封瓦、端油挡等是否与转轴有磨损；2）检查定子座垫片安装记录，检查定子座垫片是否按安装说明书正确布置；3）检查转子低发轮安装记录，检查转子联轴器开口是否符合要求，无错位。2.3板间隙检查发现，低压缸化妆板与缸体间隙小于1.0mm。低压气缸轴瓦结构为气缸式，气缸膨胀阻塞、管道或基础上的微小低频振动通过化妆板传递到低压气缸，直至轴瓦，导致轴瓦承载变化和低频振动。此外，低压气缸的轴向磨损也会诱发低频振动。低压气缸轴瓦的固有频率测试发现，轴瓦的轴向共振频率为4.8Hz，与低频振动的频率一致。

2.4根据推力瓦座调整垫片检查

根据原垫片厚度之和，叠加瓦变形处理的加工量，重新制作推力瓦座调整垫片，确保垫片自由状态下平面度偏差不超过0.02mm，厚度均匀，推力瓦座安装的轴向定位与维修前一致。对推力瓦进行黑金表面研磨刮擦，用平板抹红丹检查，直至接触面积在75%以上。瓷砖刮擦完成后，重新安装。在推力盘上涂抹红丹，检查瓷砖的接触情况，并根据接触情况修复瓷砖黑金表面的高点，直至符合标准要求。正式重新安装推力瓦时，检查上下瓷砖的自由摆动情况。

2.5机组工艺操作分析

根据DCS数据分析，在汽轮机正常运行过程中，主蒸汽调节阀的开度保持在50%。事故发生时，工艺车间无操作时，汽轮机主蒸汽流量随时突然下降，汽轮机波动异常。然后工艺车间将主蒸汽调节阀的开度提高到70%，机组流量恢复正常。机组波动时，调取机组工艺运行参数进行分析。波动发生前，压缩机各段的温度、压力和流量没有变化，说明波动故障不是压缩机负荷变化引起的。波动发生前，汽轮机入口的蒸汽、温度、排气温度和压力没有明显变化，说明波动与蒸汽系统参数无关。蒸汽流量突然下降，速度也下降，但调节阀的开度从50%提高到70%，以恢复流量和速度。可以判断，当调节阀部分出现故障时，进入汽轮机的流量减少，需要增加调节阀的开启行程，以满足流量需求。

2.6轴瓦温差问题检查方案

针对轴瓦温差过大的问题，结合上述分析，提出以下检查方案：1）翻出轴承，检查下瓦左右测点安装状态是否一致，如孔深、安装松紧度、测点校正等，排除测点问题；2）检查下瓦左右侧安装对中情况，排除安装问题造成的偏载；3）检查下瓦左右侧球面调整垫块的球面度，确认瓦温偏差是否大；4）翻瓦前，检查瓦顶间隙是否符合初始安装数据，转子对中是否符合初始安装数据；5）检查下瓦左右两侧喷油集块喷油孔是否畅通，尺寸是否符合图纸要求；6）翻瓦后，检查瓦面磨损情况，排除异物进入的可能性。

2.7工艺分析结论及处置建议

机组波动的原因是调节阀的机械部分突然损坏，导致进入汽轮机的流量急剧下降，汽轮机转速下降，蒸汽波动引起的气流振动引起振动。由于调节阀的损坏不会直接威胁机组的机械运行安全，建议在严格监控和制定应急预案的情况下保持运行，并尽快安排维护。重点检查调节阀拉杆是否断裂，调节阀蝶阀头是否断裂脱落。

结语

轴瓦温度高、温差大的原因是球面调节垫块的球面度小，因此在机组运行过程中不能自由摆动，不能自动调整到形成油楔的最佳位置。调节阀的机械损坏，典型的是拉杆断裂和蝶阀杆断裂，导致汽轮机蒸汽波动，气流振动，汽轮机振动报警，转速波动，压缩机和工艺系统波动。（1）加强调节阀拉杆的制造质量，检测拉杆的硬度和强度，以满足要求。严格控制加工工艺，避免应力集中，断裂位于应力集中区。（2）加强计划维护，检查汽轮机中间维护周期内的调节阀组件，特别是拉杆和蝶阀的无损检测。（3）加强维护安装质量控制，确保油机全关时调节阀梁底部（升降板）与蝶阀头之间的间隙，避免对拉杆的冲击。（4）加强工艺操作控制，避免紧急停车。