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推力瓦溫度異常的分析及原因
發布時間：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。要準確診斷，你需要結合其工作原理，從機械結構、潤滑系統和運行狀態這三個核心方面入手排查。
推力瓦的工作原理與溫度監測
推力軸承的核心任務，是在高速旋轉中確定轉子的軸向位置，并平衡其受到的巨大軸向推力。它由推力盤和兩側的多塊推力瓦組成：
工作瓦：主要承受正常運行時，推動轉子向發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。在理想狀態下，潤滑油在推力盤與瓦塊間形成穩定的楔形油膜，將金屬摩擦變為液體摩擦，實現潤滑與散熱。溫度測點就布置在瓦塊上，用來實時監測每塊瓦的負載和散熱狀態，因此單點溫度異常直接指向了該瓦塊或其局部環境的問題。
單點溫度異常的主要原因
單點溫度異常，本質是“受力”與“散熱”平衡被破壞。原因主要來自以下方面：
1. 機械結構問題（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的緊力調整不當，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構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生卡澀，此功能便失效，導致載荷分布不均，引發局部高溫。
支撐結構變形：瓦塊背后的支撐結構（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，則可能首先表現為單點異常。
油質劣化與污染：潤滑油中的水分、雜質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、葉片結垢等，會改變蒸汽在汽輪機內的流動狀態，從而產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，清晰地展示了從發現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
現象：某生物質電廠汽輪機的推力瓦溫度長期整體偏高。
分析與處理：檢修人員發現兩個核心問題并存：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整能力。通過更換為厚度一致的瓦塊，并重新調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：停機檢查發現，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，后者削弱了冷卻效果。處理措施包括調整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故障的耦合作用。
系統性排查與解決建議
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：分析運行數據
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。
檢查自位機構：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：根據檢查結果，采取更換問題瓦塊、修復自位機構、清理油路或更換潤滑油等措施。
預防：加強油質監督，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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