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PDCA循环在解决汽轮机推力轴承瓦温超温问题中的应用

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成果主要完成人

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项目概况

一、立项背

张家口发电厂1号机汽轮机从2017年6月开始就多次出现轴承瓦温超温预警情况,2017年10月6日下午13:54,1号机汽轮机组负荷升至275MW左右,汽轮机推力轴承瓦温达到109℃,后通过机组主汽压力调整降低机组负荷,温度降低至90℃左右,在后续几天的升负荷过程中,汽轮机轴承瓦温又逐渐升高,有时甚至会超过100℃,严重影响了机组运行的安全性,最终决定停运1号机,处理轴承瓦温高温报警缺陷,这对张家口发电厂的电力生产造成了严重的经济损失

二、内涵和主要做

在处理缺陷过程中,将全面质量管理的PDCA循环方法引入汽轮机实际检修过程中,顺利的解决了在实际电力生产过程中面临的问题

1、项目计划(Plan计划

(1)目标设

张家口发电厂1号机组正常运行期间,推力瓦各瓦块温度参数应小于70℃,温度上限为90℃,当瓦块温度达到100℃手动停机,110℃机组自动停机。调查当日各瓦块温度,如表所示

表1 当日机组负荷升至275MW各瓦块温

由于该机组运行年限较长,经历过供热、通流等多次改造,加之推力支撑联合轴承本身存在的设计缺陷,可能导致瓦块自位能力差,所以运行期间要求确保各推力瓦块温度均在90℃以内。所以设定目标值:将各高温瓦块温度降至90℃。对比同类型机组运行参数,该目标值可行

(2)原因分

针对该机组升负荷过程中推力轴承下部推力瓦块频繁出现高温情况引起推力轴承高温报警情况,采用“头脑风暴法”对其原因进行分析,利用树图方式整理如下图所示

图1 原因分析树

(3)要因确

针对8条末端因素制订要因确认计划表,通过试验、模拟、现场查验等手段逐条对末端因素进行影响度分析

通过对末端因素的逐条分析,确定引起推力轴承下部3块瓦块温度超温的两条主要原因:轴承体球面间隙偏小以及瓦块与推力盘接触面积小

(4)制定对

针对两条要因分别提出多种对策方案,进行可行性、经济性分析,对比确定最优方案并进行方案细化,结合工作实际,按照5W1H方法,制定对策表

2、对策实施(Do实施

依据对策表逐条开展实施,于实施之后进行效果检验:轴承体球面间隙达由对策实施前的0.039mm变为0.06mm,符合最优区间:0.05~0.08mm,达到了对策目标;对推力瓦下部(7.8.9号)瓦块与推力盘的接触面积进行重新测量,发现对策实施后,经研刮推力瓦下部(7.8.9号)瓦块与推力盘的接触面积均在75%以上,7号瓦块接触面积为77.5%,8.9号瓦块接触面积80%,通过对其余各瓦块进行整体研刮,确保推力轴承各瓦块最大厚度差<0.02mm,达到了对策目标

3、效果检查(Check检查

选取项目实施后机组负荷在三个月内达到275MW时的三组推力轴承各瓦块温度数据,汇总如下表

表2 实施后机组负荷为275MW时各瓦块温度(℃

调查发现项目实施后该机组在高负荷运行时,推力轴承工作面各瓦块温度均在90℃以内,较对策实施前有明显降低

4、总结(Action处理

(1)制定巩固措

将对策实施中行之有效的措施列入该机组相关制度,并在标准化作业指导书中做出相应规定。在效果检查之后的三个月中,对该机组的相关参数进行跟踪调查,确定项目成果得到了巩固

(2)总

PDCA循环方法在解决汽轮机的轴承瓦温超温问题中的应用,为今后汽轮机检修过程中其他问题的分析解决提供了新的方向

针对运行年限长、技改次数多的机组,依据其实际运行情况,在保证振动正常的前提下,适当将其轴承体球面间隙扩大,可以有效的降低密切尔式双推力盘支持——推力联合轴承推力瓦温度,提高机组运行的安全稳定性

三、创新亮

创新点1

方式方法创新:提出采用PDCA循环方法解决汽轮机推力轴承瓦温超温问题,为今后汽轮机检修过程中其他问题的分析解决提供了新的思维方向。

创新点2

技术参数创新:采用在球面外瓦枕两侧各加0.10mm垫片的方法,将推力瓦球面间隙调整至0.06mm,解决了张家口发电厂320MW机组推力瓦下部瓦块温度超温问题。同时通过论证,将轴承体球面间隙的检修工艺标准由0.02~0.05mm扩大至0.05~0.08mm,以解决轴承体球面间隙偏小引起的瓦温超温问题,为其余8台机组今后的检修工作提供很好的技术依据,实现价值的增加

四、实施应用前后效果对

对策实施前:轴承体球面间隙为0.039mm,7.8.9三块瓦块与推力盘的接触面积均<75%

对策实施后:调整轴承体球面间隙达到0.06mm,7.8.9三块瓦块研刮至其触面积均在75%以上,对推力轴承各瓦块进行整体研刮,使最大厚度差≯0.02mm

经统计,2017年7月至10月期间因轴承瓦温超温而导致1号汽轮机被迫降低机组负荷时间为43.96小时,平均降低机组负荷80MW/h,共计损失电量351.68万千瓦时,而2018年2月至5月四个月期间因轴承瓦温超温而导致1号汽轮机被迫降低机组负荷时间降至10.12小时,相比小组活动前,挽回电量损失270.72万千瓦时,按每度电上网净利润0.16元计算,共计挽回经济损失43.3152万元

五、可推广应用范

电力行业,火力发电厂,联合轴承