發布日期：2022-04-20 點擊率：42
引言
某350MW機組采用東方汽輪機廠生產的超臨界、單軸、一次中間再熱、三缸兩排汽、單抽汽空冷凝汽式汽輪機,高、中壓缸為分缸結構,低壓缸為雙流、雙排汽,高、中、低轉子均為無中心孔整鍛轉子。機組共8個支持軸承,其中汽輪機6個、發電機2個,為了軸系定位和承受轉子軸向力,還有1個獨立結構的推力軸承,位于高、中壓轉子之間。1#～4#支持軸承為可傾瓦軸承,5#～6#支持軸承、發電機軸承為橢圓軸承,勵磁機帶穩定小軸承。
12、3瓦振動大處理
1.1振動現象
2018年1月10日,2號機首次沖轉至3000r/min時,2號軸瓦振動超標,并網帶負荷后,2、3號軸承振動X、y向都有明顯增大。2月8日,負荷180MW,2、3號瓦振最大110_m、88_m,在此過程中,通過調整潤滑油溫和低壓軸封溫度,一定程度上起到了抑制作用,其中低壓軸封溫度影響較明顯。同時發現超速試驗轉速超過3100r/min時,所有軸承振動明顯減小,最小降低到20～28_m,2y軸振由95_m降至60_m。4月9日,由于鍋爐爆管機組停運,安裝單位對2、3號軸承翻瓦檢查,未查出異常。4月19日,2號機組重新開機沖轉3000r/min,振動沒有明顯改善,帶上負荷,2y振動幅值維持在120～128_m。調試期間,為控制2、3號軸承振動,運行人員從參數調整上進行了多種試探。
(1）控制低壓軸封蒸汽溫度在一定范圍。運行中發現調整低壓軸封蒸汽溫度能使2、3號軸承振動穩定,且使振動在一定范圍內減小。實驗證明,高壓軸封蒸汽溫度控制在380～395C比較合適。
(2）真空對2、3號軸承振動的影響:運行中真空突然升高,振動加大。特別是在啟動備用循環水泵時,振動即時上升,但上升的幅度不大。
(3）機組負荷對2、3號軸承振動的影響:隨著負荷增加,2號瓦和4號瓦振動上升,但這種關聯沒有一定的規律性。有時負荷增加,振動反而減小或變化很小。4號瓦振動在負荷增加時都會在一定范圍上升10～15_m,負荷穩定振動會緩慢下降后穩定。
(4）風壓、風溫、潤滑油溫對振動影響較小。
(5）勵磁電流對振動有一定影響,但關系不是很明顯。
為找出2、3瓦振動的根本原因,2018年4月25日進行了帶負荷階段的振動測試,并記錄其中的典型數據。
1.2頻譜圖分析
由圖1可知,振動頻譜以1倍頻為主,且均有部分2倍頻、3倍頻分量。因此,判斷該振動為部分摩擦振動和高中壓轉子質量不平衡二者疊加所致。
1.3數據及趨勢分析
由圖2可知:
(1）15:32一15:52為穩定運行時段,15:52一16:40為振動變化時段,16:40一17:09為振動恢復后穩定運行時段:
(2）振動變化時4X振幅波動較明顯,達20_m,2y、3X、3y均發生不同程度的波動,但幅度較小,說明4X振動明顯位于軸系振動末端,而2、3瓦處于振動中心位置,或者中低壓聯軸器對中稍有偏差:
(3）各點振動相位差不超過109,再次驗證質量不平衡為高、中壓轉子振動大的最可能原因。
1.4結論及處理方案
東方汽輪機廠對轉子部件的裝配、動平衡存在一定缺陷,致使轉子熱穩定性不良,殘余振動過大,導致高壓轉子存在輕微碰磨。通過振動數據基本可以排除振動原因來自發電機轉子的電氣故障,如繞阻匝間短路。1倍頻分量較大表明轉子不平衡質量偏高,這里除與生產廠有關外,還與現場的中低壓對輪連接狀態不當有關。
綜上所述,2號機組2、3瓦振動是由部分摩擦振動和高、中壓轉子存在一定質量的不平衡綜合所致。
建議:
(1）檢查高壓和中壓汽封間隙情況:
(2）檢查機組滑銷系統:
(3）對高中壓轉子進行動平衡。
為了快速將機組振動降至可接受水平,結合各瓦振動數據,采用動平衡方案。高中對輪加重:P2-3=0.45kg/315°:中壓轉子#4瓦側加重:P4=0.3kg/340°(注:加重角度以機組鍵相缺口為零度逆轉向增大計量,且鍵相在機組頂部時）。經過動平衡加重后,2、3瓦振動幅度得以降低,各瓦振動均在50μm以下。
26瓦振動大處理
2.1振動現象
2號機組進入整套試運以來一直存在冷態啟機定速和帶低負荷時(100MW以下）6瓦軸振偏高的缺陷。多次測試結果顯示,6號軸承(低壓缸后瓦）存在兩個問題:
(1）冷態啟機低負荷(100MW以下）振動較大,在低負荷約2h內軸振爬升,通頻振幅最高133μm,然后緩慢下降,滿負荷最終穩定在90μm左右。大振動只出現在冷態啟機,熱態啟機低負荷振動不大:振動的增加取決于時間,與負荷無直接關系。振動變化量是1倍頻分量,相位變化不大。
(2）大振動時振幅波動大(50～100μm）。為確定原因,測試了5、6號軸承蓋振動,發現波動同樣劇烈,可以明顯感覺到復合傳感器有不規則振動。瀑布圖顯示除1倍頻外,主要成分是19Hz和58Hz,沒有發現其他分量,但這兩個分量與1倍頻幅值相比較小。初步懷疑為動靜碰磨引起6瓦振動大。
2.2診斷分析
根據數據分析,造成6瓦1倍頻振動變化的原因除質量不平衡外,軸承油膜特性或轉子支撐特性改變會導致同樣現象。冷態啟機數小時內的變化主要是機組金屬溫度升高造成軸承支撐特性變化,進而使6瓦振幅改變所致。如果安裝有缺陷,變化會更為明顯。從熱態啟機6號軸承振動看,轉子不平衡質量不大。因此,對軸瓦等結構狀況進行了檢查,包括軸瓦與瓦枕的接觸、緊力,同時還檢查了對輪螺栓緊力和對中。
2.3解體檢查結果
6號軸承振動最可能的原因是碰磨,碰磨部位可能在油檔、軸端汽封。2018年9月該機組C修期間,對6號軸承進行了全面檢查。6瓦解體發現:
(1）大軸軸頸與盤車齒輪罩殼上部有嚴重摩擦:
(2）下瓦塊烏金表面磨痕明顯:
(3）瓦蓋與瓦枕之間存在0.03mm的間隙。
3結語
本文對某350MW汽輪機在在調試期間出現的振動現象以及處理過程進行了分析,對于2、3瓦振動,振動數據和特征圖譜分析表明振動頻譜以1倍頻為主,且均有部分2倍頻、3倍頻分量。因此,該振動為部分摩擦振動和高中壓轉子質量不平衡二者疊加所致。高中對輪加重0.45kg/315°,中壓轉子#4瓦側加重0.3kg/340°,振動問題得以解決:6號軸承振動的原因是碰磨,而碰磨部位在大軸軸頸與盤車齒輪罩殼上部,后通過調整軸頸與盤車齒輪罩殼上部間隙,更換5、6號軸瓦瓦塊,調整6號瓦蓋與瓦枕緊力,使6瓦振動下降至正常范圍。
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