探討MW機(jī)組汽輪機(jī)的振動(dòng)故障

1、探討 MW 機(jī)組汽輪機(jī)的振動(dòng)故障集團(tuán)公司文件內(nèi)部編碼： TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY- 探討3 0 0 M W 機(jī)組汽輪機(jī)的振動(dòng)故障 近年來(lái)，300MW機(jī)組汽輪機(jī)頻繁的出現(xiàn) 振動(dòng)故障，這給相關(guān)單位帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文主要講述的是 300MW組 汽輪機(jī)出現(xiàn)故障的具體原 因，并針對(duì)300MW機(jī)組汽輪機(jī)的振動(dòng)故障，提出了相關(guān) 的解決措施。當(dāng)機(jī)組的負(fù)荷到達(dá)300MW勺時(shí)候，會(huì)頻繁出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象，只有將負(fù)荷降 低到212MW的時(shí)候，機(jī)組振動(dòng)現(xiàn)象才會(huì)有所消減。機(jī)組汽輪機(jī)頻繁發(fā)生 故障現(xiàn)象，嚴(yán)重制約 了機(jī)組的平安運(yùn)行。以下文章具體分析了機(jī)組汽輪 機(jī)發(fā)生故障的原因。機(jī)組汽輪機(jī)的振動(dòng)

2、概況1.1 設(shè)備型號(hào)汽輪機(jī)的型號(hào)是 N300-16. 7/537/537-3, 汽輪機(jī)是由以下兒個(gè)局部所構(gòu)成 的，分別是：高中壓缸合缸、一次中間再熱、單軸、雙缸雙排氣、亞臨界、沖動(dòng)凝氣式等。該其輪組的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)是 QFS-300-2- 20,該發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻型式是水氫氫，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為 3000r/min,發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為300MW以上所 描述的這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)是電廠 4X300W工程 中的第一臺(tái)機(jī)組，在4X300MV電廠中占據(jù) 了極為重要的位置。1.2 軸系形式機(jī)組的軸系， #1、#2、#3> #4、#5、#6、#7、#9、#10 都是支撐機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)，支 撐的是軸承支承汽輪機(jī)高一中壓轉(zhuǎn)子

3、、 #3 和#4 支撐的是軸承支 承汽輪機(jī)低壓 轉(zhuǎn)子、 #5 和#6 支撐的是軸承支承發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、而 #7、#8、 #9、#10 都是軸承 支承勵(lì)磁系統(tǒng)轉(zhuǎn)子， #1 的軸承是 5 瓦塊可傾瓦軸承， 其它的都是橢圓軸承。1. 3 機(jī)組汽輪機(jī)的振動(dòng)情況對(duì)機(jī)組的停啟過程，進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整，調(diào)整的是運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)和變壓 負(fù)荷的 軸系測(cè)試(指的負(fù)荷在200300MV的情況下)。當(dāng)高壓汽輪機(jī)轉(zhuǎn) 子的低頻分量在 l/2x (25Hz)的時(shí)候，那么，汽輪機(jī)在的運(yùn)行時(shí)就必須要到達(dá)200MW當(dāng)不穩(wěn)定振動(dòng)和汽輪機(jī)高壓缸調(diào)節(jié)氣閥 III 同時(shí)開啟時(shí)， 就到達(dá)了負(fù)荷增大的條件，兩 者之間的關(guān)系極為密切，當(dāng)發(fā)生振動(dòng)時(shí)， #

4、1 中的軸承振動(dòng)頻譜就會(huì)顯示三個(gè)諧 波特征頻率是，這三個(gè)頻率分別是：l/2x (25Hz)、3/2x (75Hz) > lx(50Hz) 等。當(dāng) #1 和#2 的 軸承轉(zhuǎn)子的頻率到達(dá) lx (50Hz) 的時(shí)候，振動(dòng)幅度就 會(huì)逐漸加大，而且 還會(huì)出現(xiàn)異常的聲響。經(jīng)過相關(guān)學(xué)者的實(shí)際觀察發(fā)現(xiàn)， #2 的 軸承油膜壓 力數(shù)值是 4. OMPa, #2 的軸承油膜壓力數(shù)值跟同類型的機(jī)組數(shù)據(jù)相 比擬的 話， #2 的軸承油膜壓力數(shù)值是同類型的機(jī)組數(shù)據(jù)的 2 倍。進(jìn)過初步的診 斷，其原因存在兩個(gè)方面，分別是：汽輪機(jī)通流局部的間隙，存在一 定的變 化，使轉(zhuǎn)子之間發(fā)生摩擦。#1可傾瓦軸承裝配結(jié)構(gòu)存在偏差

5、，造成了轉(zhuǎn)子的失穩(wěn)對(duì)機(jī)組汽輪機(jī)的振動(dòng)故障進(jìn)行分析2.1 軸承檢查調(diào)整實(shí)驗(yàn)在對(duì)軸承進(jìn)行停機(jī)間檢查時(shí)，轉(zhuǎn)子與主油泵之間的連接，是正常的，經(jīng) 過實(shí)際 的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)軸承頂部之間的縫隙為 0.18 毫米，要使上瓦蓋的接 觸緊力到達(dá) 0.07 毫米，就必須喲增加 0.25 毫米的墊片。例如在某天下 午的一點(diǎn)十七分時(shí)， 啟動(dòng)軸承，當(dāng)時(shí)間在一點(diǎn)三十三分時(shí)，定速度就會(huì) 到達(dá) 3000r/min, 在下午的二 點(diǎn)十五分時(shí)并網(wǎng)，在下午的五點(diǎn)三十八分時(shí)，機(jī)組的負(fù)荷就會(huì)到達(dá)245MW高壓調(diào)節(jié)氣閥 III 的行程發(fā)生動(dòng)作時(shí)， 汽輪機(jī)的振動(dòng)頻率也會(huì)有所增加，在下午 的五五十七分時(shí)，振動(dòng)頻率開 始發(fā)生變化，由原先的 10um

6、, 增長(zhǎng)到了 22um, 在徉l(xiāng)x,振動(dòng)由92um增 長(zhǎng)到了 196um,在#2中，振動(dòng)由14um到了 33um, #2x 的振動(dòng)由120um增 長(zhǎng)到了 138um負(fù)荷迅速的增減到了 160MW振動(dòng)故障現(xiàn)象 也逐漸被排 除。2. 2汽輪機(jī)調(diào)節(jié)氣閥實(shí)驗(yàn) 在汽輪機(jī)中，高壓缸進(jìn)氣是由 4支調(diào)節(jié)氣閥所構(gòu)成的。 經(jīng)過相關(guān)學(xué)者的 分析，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)故障的發(fā)生是因?yàn)橐韵聝煞N情況，分別是： 當(dāng)汽輪機(jī) 轉(zhuǎn)子低頻在 l/2x 時(shí)，振動(dòng)諧波的分量成了主導(dǎo)，與 l/2x 對(duì)應(yīng) 的 斜波頻率的振動(dòng)相位是交替變化的， 當(dāng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子一旦觸及到低頻渦 動(dòng)時(shí)， 就會(huì)處于失穩(wěn)狀態(tài)，進(jìn)而產(chǎn)生汽輪機(jī)通流局部動(dòng)靜摩擦現(xiàn)象，使 機(jī)組的振動(dòng)

7、情 況更加的惡化。通過對(duì)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)氣閥的實(shí)際實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，當(dāng)振動(dòng)的負(fù)荷到達(dá)200MV以上 時(shí)，汽輪機(jī)高壓調(diào)節(jié)閥組態(tài)，將直接影響到振動(dòng)的發(fā)生機(jī)率。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī) 減少負(fù)荷時(shí)，高壓汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子就會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)振動(dòng)的現(xiàn)象，這是一種典型 的氣流擾動(dòng)現(xiàn)象2. 3 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子軸系裝配狀態(tài)分析經(jīng)過對(duì)機(jī)組啟動(dòng)過程的觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示小于 500r/min 時(shí)， #2 和#3 的軸振測(cè)點(diǎn)的數(shù)值就會(huì)超過 500r/min, 當(dāng)兩個(gè)軸振測(cè)點(diǎn)的晃動(dòng)高點(diǎn) 呈反向形態(tài) 時(shí)，那么說(shuō)明該轉(zhuǎn)子的對(duì)輪不正，或者是晃動(dòng)值已超標(biāo)。通過 實(shí)際的觀察發(fā)現(xiàn)， 機(jī)組設(shè)備安裝還是原始狀態(tài)，依據(jù)設(shè)別故障診斷的角 度，汽輪機(jī)高壓與抵壓轉(zhuǎn) 子的對(duì)輪會(huì)進(jìn)行連接，也有可能是 #1和#2 的瓦 軸振測(cè)點(diǎn)還有待于檢查。解決措施 對(duì)汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)氣閥的閥門開啟組態(tài)，進(jìn)行適時(shí)的改變，能夠明顯減 少 振動(dòng)的機(jī)率， 對(duì)提高機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷， 起到了一定的效果。 當(dāng)采用 III+IV-II 閥門組態(tài)后，會(huì)隨著