PG6551B燃氣輪機輔助(zhù)聯軸器故(gù)障的分析和處理

2008-10-29

摘  要:針對(duì)PG6551B燃機輔助聯軸器在運行(háng)中發生的故障進行了分析,並提出了解決辦法和防範措施(shī)。  

  關鍵詞:燃氣輪機(jī);輔助聯軸器;故障;分析

  金華燃機發電有限責任公司4號(hào)燃氣輪機為法國ALSTOM公司生產的PG6551B機組,在1999的4月安裝完成並投入運行,該燃氣輪機在電網中作(zuò)為調(diào)峰發電機組基本上實(shí)行日開夜停的運行方式。

  2001年6月停機檢查時發現(xiàn)輔助聯軸器已部分(fèn)損壞,該機組從投入運行至發現輔助聯軸器故障(zhàng)時已累計(jì)運行(háng)6 500 h,點火啟動(dòng)次數為(wéi)570次。本(běn)文敘述了該燃機(jī)輔助聯(lián)軸器在運行中發生故障的現象及其診斷過程,分析了其故障發(fā)生的原因,並提出了(le)解決問(wèn)題的關鍵技術措施。

  1 故障的初步檢查判(pàn)斷

  2001年3月份該燃氣(qì)輪機1號軸承振動水平(píng)為3 mm/s(在此之前1號軸承振動基(jī)本上也在3 mm/s左右),4月(yuè)份1號軸承(chéng)振動逐漸增大到4 mm/s,而到了5月份,1號軸承振(zhèn)動逐漸增大到了6 mm/s,且在過(guò)臨界時,有時振動達(dá)到10 mm/s,其振動有逐漸發展增大(dà)的趨勢。

  鑒於1號軸(zhóu)承振動(dòng)逐漸增大的情況,通(tōng)過用(yòng)HY103振動測(cè)量儀對其(qí)進行了測量比較,發現測量值(zhí)與實際振(zhèn)動值基本相符(fú),可以(yǐ)排除(chú)振動探頭本身不準的因素。同時,檢查發現1號軸承的潤滑油回油溫度為75℃左右,屬正常(cháng)狀態,從而也(yě)可以判斷1號軸承本身沒有什麽問題。通過進一步(bù)的觀測分(fèn)析,發現輔助聯軸器燃機側測(cè)速齒輪處表麵溫度約(yuē)為93℃,比另一台燃機相同部位處的溫度大了約30℃左右,而且該燃機輔助(zhù)聯軸器處罩殼的油汙較(jiào)多。綜合以上(shàng)情況分析後認為輔助聯軸器齒輪腔內漏油的(de)可能性較大,決(jué)定對輔助聯軸器進行解體(tǐ)檢查。

  2 輔助聯軸器解體(tǐ)分析

  輔助聯軸器主要由浮動(dòng)的空心軸、端蓋、帶有法蘭的內(nèi)齒套(tào)、帶測速齒輪的外齒套、油杯等組成。在兩端法蘭的凹槽內和內齒套與外(wài)齒套(tào)之間都裝有“O”型橡膠圈,外齒(chǐ)套和空心軸之間用花鍵連接。機(jī)組啟動時,由啟動馬(mǎ)達拖動的輔助聯軸器帶動燃機加(jiā)速,在機組正常運行時由燃機帶動輔助聯軸器拖(tuō)動燃機的(de)輔(fǔ)助設備運行。

  在輔助聯軸(zhóu)器(qì)解體後,發現聯軸器燃機側油腔中已經(jīng)沒有了齒輪油,而是大量金屬碎屑;內齒套(帶測速齒輪部件(jiàn))上的(de)“O”型圈(件5)有被扭(niǔ)曲擠壓痕跡;而內外齒套(tào)中的齧合齒均已磨損,Z嚴重的齒厚磨損達1.5 mm左右,磨損齒麵為燃機正常運行(háng)時由燃(rán)機帶動輔助齒輪箱的工作麵;聯軸器內套油杯的6隻(zhī)螺絲已(yǐ)經全部受剪切(qiē)斷裂(件6),斷口處多數為為螺(luó)紋與光杆交(jiāo)接處,油杯(bēi)也已脫落;油杯處的“O”型圈(件(jiàn)1)有磨蝕現象(xiàng);將已損壞的外齒套(tào)取(qǔ)下後,發現軸上的花鍵磨損嚴重,裏麵有大(dà)量的紅色金屬(shǔ)屑,且花鍵的磨損情況不均勻;聯軸器燃機側外表麵有生(shēng)鏽現象,內齒套與燃機主軸的聯接螺栓(shuān)有發青(qīng)發亮現象,表(biǎo)明(míng)曾產生高(gāo)溫;聯軸器內齒套與燃機主軸上的“O”型(xíng)圈(quān)(件(jiàn)2)沒有損壞。

 

  經過對損壞的零部件進行分析,得出故障(zhàng)原因有以下2個方麵。

  首先,在安裝過程中,內齒套(帶測速齒輪部件)上的“O”型圈(件5)裝配情況欠佳,局部(bù)地方一直處於(yú)扭曲變形狀態,導致密封不嚴密,從而使得(dé)腔室中的齒輪油(yóu)在運行中滲漏,而在高速(sù)的運行中由於離心作用,加速(sù)了滑油的滲漏。由於腔室中滑油量的大幅減少,在內外齒高速的齧合運行中,使(shǐ)得腔(qiāng)室中的溫度大大升高,油的損失也進一步加快,內外齒在齧合中的磨損程度也進一步增加,這3個因素形成惡性循環,相(xiàng)互促進,Z後導致內外齒齧合麵嚴重磨損。由(yóu)於齒的磨損並不均勻,外齒套的(de)中心發生偏移,失去了原來的(de)平(píng)衡,使得浮動(dòng)空心軸發生振動,振(zhèn)動直接影響到(dào)了燃機的1號軸承。同時,振動也影響了油杯上的6隻小螺(luó)釘(件(jiàn)1),螺釘(dìng)在高(gāo)溫與高轉速下因疲勞而被損壞。油杯脫落(luò)後,油杯上的(de)“O”型圈(件1)也就很快被損壞。

  其次,主燃油泵對輔助聯軸器(qì)的損壞也有一定(dìng)的影響(xiǎng)。由於該機組的(de)主燃油泵的地腳螺栓未能很好固定(事後發(fā)現),主燃(rán)油泵的主、副螺杆之間有齧合不良的現(xiàn)象,造成了輔助聯軸(zhóu)器(qì)所帶的負荷較正常情況要大,加快了輔助聯軸器的損壞。及時被發現和處理,而導致機組在運行中因該故障發生跳閘,將會使機組在發生緊急(jí)停機後失去盤車,停機時(shí)的高溫將(jiāng)導致機組相當嚴重的損壞後果。

  在輔(fǔ)助聯軸器的安裝過程中,應特(tè)別注意安裝的質量,尤其是幾個“O”型圈的安裝質量,建議在安裝“O”型圈時,在“O”型圈上塗上透(tòu)平油,以防止在安(ān)裝過(guò)程中“O”型圈(quān)扭曲、變形,特別是(shì)件2“O”型(xíng)密封圈,在(zài)安裝中由於受安裝緊力的影響易發生扭曲變形。

  另外,在(zài)選(xuǎn)用密封圈時,應考慮選擇抗永久性變(biàn)形好(hǎo)的密封(fēng)圈,以延長密封圈永久性塑性變形的時(shí)間,同時,在更換過密封圈後的一個月內,建議對輔助聯軸器進行一次放油檢查,以確保密封圈的安裝質量。

  在這裏需要特別注(zhù)意的是,GE公司對輔助(zhù)聯軸(zhóu)器的安裝後的檢查時間要求有多個版本,電廠(chǎng)應根據其燃機的實際安裝和運行情況,調整對輔助聯軸器的檢查時間,並及時定期檢查(chá)維護,以(yǐ)提高燃機(jī)運行的可(kě)靠性。

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