哈汽東芝型超超臨界1000MW汽輪機低壓缸動靜碰磨故障分析與對策

1、 哈汽-東芝型兩臺同型超超臨界1000MW汽輪機低壓缸動靜碰磨故障分析與對策(討論稿)王武兵 王宏彬 尹金亮 王武兵 羅瑞 侯嘵亮 李國新 吳三超摘要: 介紹了兩臺近期投運哈汽-東芝1000MW超臨界機組發(fā)電機異常振動特征，通過現(xiàn)場測量試驗,對機組振動特點與原因進行診斷分析, 驗證機組低壓排汽缸剛度低問題,并提出相應的應對措施, 對新機試運有一定借鑒意義。Abstract:Vibrationproblemoccurredduringtrialoperationforseveraloftheultra-supercritical1000MwsteamturbinebyHTCandTSB,Thro

2、ughfieldmeasurementandtest,thecharacteristicandreasonofthevibrationwerediagnosedandanalyzed,analysestherigidityofsteamturbineLPcylind,comparingtheresultsandconfirmingtherigidityofLPcasingforeachtypesteamtu-bineunit,The results show thatthea nalysis and measures takencorrectly have significance of ne

3、w units.關鍵詞:汽輪機; 超臨界機組；振動故障；低壓缸；剛度Keywords: steamturbine ;supercriticalsteamturbine;vibration;LPcylinder;rigidit：因 低壓排汽缸剛度問題造成的現(xiàn)象及處理0 前言通過對哈汽1000MW機組電廠進行調研,提出哈汽廠生產設備存在問題,，并對存在的問題進行分析，從設計、制造、安裝及調試等方面提出了處理措施，供同類型機組安裝、調試及生產過程中借鑒。1 設備概況TZ電廠#2機組為哈爾濱汽輪發(fā)電集團公司與日本東芝公司聯(lián)合生產的超超臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸沖動式、雙背壓凝汽式機組，汽輪機

4、型號為TC4F48，發(fā)電機為水氫氫發(fā)電機，型號為LCH110027。哈汽-本東芝汽輪機，每個低壓缸葉片正、反向各有6個沖動式壓力級對稱布置，末級采用東芝與公司共同開發(fā)的48in（1219.2mm，50HZ）的葉片，低壓缸模塊首臺產品應用于意大利Torviscosa電廠285MW 聯(lián)合循環(huán)汽輪機，于2005年投運。汽輪機為八支承，發(fā)電機為兩支承，勵磁為靜態(tài)勵磁。整個軸系由十一個徑向軸承支承，軸系支承簡圖見下圖一。發(fā)電機轉子中壓轉子低壓轉子高壓轉子低壓轉子勵磁機轉子2#8#10#9#4#7#6#1#圖一：軸系支承簡圖2 TZ電廠1、2號機組碰磨故障情況及分析2.1、#1機組1、2、3、4、5次啟動

5、定速3000 r/min時的振動情況2007年11月2日中午、下午、晚上共三次沖轉至3000轉，剛定速3000r/min時，汽機部分的軸瓦軸振均在50m以內，均因振動大停機，從振動頻率看是50hz頻率的工頻振動，說明是汽封或軸封的碰磨引起，手動打閘后振動反而繼續(xù)上走，而且通過試驗說明碰摩和真空關系密切。2007年11月2日，機組第一次啟動，400r/min打閘摩擦檢查，機組無異常。隨后升速到800r/min，在800r/min定速停留15分鐘，其間機組各瓦振動正常，隨后機組升速到3000r/min。在升速過程過發(fā)電機、低壓轉子1及低壓轉子2、高、中壓轉子臨界時，相關瓦軸振均在60m 以內。剛定

6、速3000r/min時，汽機部分的軸瓦軸振均在50m以內，發(fā)電機部分的軸瓦軸振不超過65m。定速后5#、6#、7#、8#、9#瓦軸振均開始爬升，在10分鐘左右時間內，5#、6#、7#、8#、9#、10#瓦軸振均爬升到100m以上，其中8#、9#瓦軸振達到140m，因制造廠家給定的跳機值為175m，隨即打閘停機。在停機惰走過程中，各瓦振動數(shù)值與升速時相比發(fā)生明顯變化。因為定速3000r/min后，TSI裝置鑒相信號故障，在振動爬升期間和惰走過程中振動相位沒有測到，但從頻譜看，主要是工頻量在增大。從振動現(xiàn)象初步分析，機組發(fā)生動靜碰摩。 機組盤車到規(guī)定時間后，11月2日19：30進行第二再次啟動，低

7、速檢查無異常后，直接升速到3000r/min,整個升速過程，各瓦軸振均不超過60m，定速3000r/min時汽機部分的軸瓦軸振均在50m以內，發(fā)電機部分的軸瓦軸振不超過65m。定速3000r/min十分鐘后，5#、6#、7#、8#瓦軸振均開始爬升，振動增加的主要成分是工頻量，在振動工頻量數(shù)值增加的同時，工頻量相位也在不斷變化，在二十五分鐘左右時間內，5x工頻相位變化了一百八十度，其余瓦工頻相位也都發(fā)生較大變化。有關5x、7x瓦工頻極坐標圖及趨勢圖見圖一、到圖2六。圖一：定速3000r/min后5x趨勢圖圖二：定速3000r/min后7x趨勢圖因東芝公司給定機組軸振動跳機值為175m，在5x軸振

8、達到150m且振動趨勢仍為快速爬升后，機組打閘停機。惰走過程中6x軸振達到238m，其余軸振同升速相比也都增大100m以上。根據(jù)機組振動變化時頻率成分、工頻相位、振動變化前后升降速振動等的變化情況分析，可以判定機組發(fā)生了動靜碰摩，摩擦發(fā)生于兩個低壓缸內。發(fā)生摩擦的原因為在機組受熱及真空等影響下，機組內部部件產生膨脹或變形，導致動靜間隙變小，動靜部件接觸產生碰摩。產生碰摩的部位局部溫度升高，轉子產生熱彎曲，造成振動增大，當碰摩部位脫離接觸，碰摩消失，熱彎曲慢慢消失，機組振動就逐漸恢復正常。對缸內碰摩，當不是由于上下缸溫差大、差脹大、蒸汽參數(shù)異常、機組嚴重膨脹不暢等運行或安裝原因造成，而是間隙偏小

9、或在運行后由于膨脹、變形導致間隙變小等原因引起時，欲消除碰摩主要采取兩個方法，一是揭缸處理，對間隙進行調整，二是控制振動數(shù)值（亦即控制碰摩程度），在振動增大到一定數(shù)值后停機或降轉速到不發(fā)生碰摩的低轉速，在熱彎曲消失后，再升速到3000r/min，通過多次碰摩將偏小的間隙摩大，最后消除碰摩。在現(xiàn)場大都采用第二種方法。對于低壓缸碰摩，大都是由于低壓缸剛度較弱，在真空、受熱等影響下，低壓缸及部件產生一定變形，導致動靜間隙變小產生碰摩，一般可采用在產生碰摩后，通過降低真空，減小變形，使動靜部件脫離接觸，在轉子熱彎曲消失后再恢復真空，通過如此循環(huán)，使動靜間隙摩大。11月3日機組第三再次啟動，2：40定速

10、3000r/min，3：30開始，5#、6#、7#、8#瓦軸振幅值開始爬升、相位開始變化，三點三十五分7x軸振就從40m增加到75m，此時令運行人員停一臺真空泵、降真空，真空緩慢下降，機組振動仍緩慢繼續(xù)爬升，三點四十三分7x爬升到113m，此后開始緩慢下降，三點五十五分時7x下降到32m，將停下的真空泵重新啟動，四點零二分，振動又開始爬升，四點零七分，7x增加到80m，停一臺真空泵，此后機組振動快速爬升，四點十一分7x爬升到155m，打閘停機。此段時間7x變化趨勢圖見圖三七。圖三：7x相對軸振趨勢圖分析機組振動仍為碰摩，而且通過試驗說明碰摩和真空關系密切。2、11月3日停機后，對機組低壓軸封汽

11、疏水系統(tǒng)進行割管檢查，清理疏水管內雜物，對疏水系統(tǒng)進行有關改造，保證軸封管道疏水暢通，將軸封疏水從高壓疏水擴容器改接到低壓疏水擴容器。 11月4日機組進行第四次啟動啟動，開機過程振動正常，18十八點36三十六分定速3000r/min，機組振動良好，19十九點35三十五分6x開始爬升，于是降真空（停一臺真空泵）。19十九點49四十九分6x達到104m，此后開始下降。在振動穩(wěn)定后又提高真空。22點34分8x開始爬升，在8x達到60m后降真空（停一臺真空泵），23點01分8x達到103m，此后開始緩慢下降。因振動下降緩慢，且振動數(shù)值一直沒有恢復到爬升前數(shù)值，故真空一直維持較低數(shù)值（停運的真空泵沒有再

12、啟動），11月5日3點左右，振動爬升到150m左右，打閘停機。主機第四次跳機前多次降真空維持19kPa，但#7#10振動無法控制。最后#9瓦振動高跳閘。在第四次啟動，進行了主機變真空試驗，從試驗結果看，真空對#9瓦振動影響較大。從75um（真空15kPa）增大到125um（真空7.4kPa）。依次停運C、B、A真空泵后，振動增大至145um后穩(wěn)定，在真空達到17.4kPa時振動回落。 11月6日機組進行第五次啟動，在800rpm長時間暖機后開始沖3000rpm，同時測量主機低壓缸的膨脹情況。此次在3000rpm停留了約2小時，最后振動大打閘。發(fā)現(xiàn)機組在10kPa的排汽壓力下，#5、6軸承座與固

13、定臺板處有起翹現(xiàn)象，縫隙約15絲，最大達20絲,主機低壓缸剛度不夠，#6軸承/#7軸承在真空12kPa的時候發(fā)現(xiàn)下沉量為0.32/0.54mm，在高真空下低壓缸發(fā)生變形，從而影響軸承座中心。2.2、#1機組并網(wǎng)及接帶負荷后的振動情況及其處理方法11月9日第六次啟動，11點定速3000r/min，11點58分首次并網(wǎng)，隨后按照規(guī)程逐步加負荷，機組最大負荷加到210MW，21點37分機組振動開始爬升，21點45分7x振動達到140m并仍快速爬升，機組打閘停機（為此利用此次停機機會進行軸系動平衡，在主機盤車處的聯(lián)軸器處增加平衡塊，共9塊約433克）。 11月12日4點10分第七次啟動，機組定速300

14、0r/min，開機過程及定速3000r/min時振動優(yōu)良，8點30分機組振動開始爬升，隨即降真空，8點45分，7x最大達到100m，然后機組振動開始緩慢下降。在振動恢復到原始值并穩(wěn)定后，真空恢復原來值。此后機組振動基本穩(wěn)定。12點36分機組解列，進行超速試驗。在第一次超速試驗期間，汽輪機部分軸瓦軸振動均不超過50m，發(fā)電機部分軸瓦軸振不超過76m，振動優(yōu)良。但在第一次超速試驗結束，惰走至3000r/min時，5x振動比超速前大了25m，在惰走至2680r/min重新掛閘后升速時，5x振動明顯隨著轉速升高而增大，升速至3000r/min時，5x已達到100m，判斷又發(fā)生碰摩，隨即將轉速降到800

15、r/min，運行40分鐘后，各瓦振動恢復到正常開機時該轉速下振動值并穩(wěn)定后，再次升速到3000r/min進行超速試驗。在此后兩次超速試驗期間，機組振動正常。超速試驗結束后，進行汽門嚴密性試驗，機組振動正常。嚴密性試驗結束，16點20分左右機組再次并網(wǎng)。 機組并網(wǎng)后，逐步加負荷，23點左右，負荷為300MW，11月13日5點左右，為了啟動汽泵，給小機供軸封，又開啟了一臺真空泵，真空提高了2KPa左右（主機真空從10.1提升到8.9kPa，可能導致低壓內缸變形，隔板軸封與大軸碰磨），真空提高后，機組振動爬升，在不到10分鐘時間內，7x從40m迅速增加到156m，機組打閘停機。11月13日11點第八

16、次啟動機。11月14日1點在給小機投軸封汽時，機組真空又有所提高，振動開始爬升，運行調試人員隨即停運真空泵，但在真空開始下降時，機組振動已快速爬升，不得不打閘停機。 11月14日15點，機組第九次啟動機，定速3000r/min 后，為再次驗證真空對碰摩的影響將機組真空從10KPa提高到7.6KPa，機組振動隨后開始爬升，在7x振動增大到100m后，恢復真空為10KPa并迅速降轉速到800r/min，在轉子熱彎曲消失后，再次升速到3000r/min，在本次啟動后帶負荷運行期間，低壓缸軸瓦軸振也曾發(fā)生過波動，但最大值不超過70m，且爬升后又恢復到原始值。說明在此真空下運行，隨著工況的變化，有時仍產

17、生輕微碰摩。11月16日7點，機組停機消缺 此后機組多次啟動，在定速3000r/min后運行時，有時一個小時、有時六七個小時不等，低壓缸軸瓦振動出現(xiàn)爬升（總的趨勢是穩(wěn)定運行時間越來越長，說明通過碰摩動靜間隙已經變大）。在振動增加迅速時采取打閘停機，盤車投入規(guī)定時間后再啟動；在振動增加緩慢時采取軸振增大到95m左右就降速到800r/min運行，在轉子振動值恢復到原始值（即轉子熱彎曲消失）后，再升速到3000r/min的辦法運行。11月7日電氣試驗結束。2007年11月2日中午、下午、晚上共三次沖轉，至3000轉均因振動大停機，從振動頻率看是50hz頻率的工頻振動，說明是汽封或軸封的碰磨引起。手動

18、打閘后振動反而繼續(xù)上走。其中第三次在打閘后抬高軸封壓力，振動明顯有個下跌。但不久振動又上升。5、6、7、9軸振均先后上升，最高228um（惰走），在#7瓦振動大時曾停運真空泵，以觀察真空對振動的影響，但收效甚微。沖轉參數(shù)：8.304/406，1.058/457；8.5/430，1.1/440;2、主機第四次跳機前多次降真空維持19kPa，但#7#10振動無法控制。最后#9瓦振動高跳閘。在第四次啟動，進行了主機變真空試驗，從試驗結果看，真空對#9瓦振動影響較大。從75um（真空15kPa）增大到125um（真空7.4kPa）。依次停運C、B、A真空泵后，振動增大至145um后穩(wěn)定，在真空達到17

19、.4kPa時振動回落。低壓軸封減溫水可能存在堵塞現(xiàn)象，當調節(jié)閥及其旁路閥全開，還不能控制低壓軸封溫度。就地敲打管路及節(jié)流孔板處無效。最高低壓軸封溫度至320。從而引發(fā)機組#5、7軸承振動上揚。最終被迫降低主蒸汽溫度與再熱蒸汽溫度及停運真空泵2臺（但實際真空并未下降多少），使軸封漏汽溫度及高壓缸的溫度都明顯有下降，并且可以控制主機低壓差脹。此招使得低壓軸封溫度明顯受控并回頭，最低至260，各軸承振動回復正常。3 11月6日中班開始多次出現(xiàn)3000rpm后振動值超標而被迫降轉速。4 11月6日下午，在800rpm長時間暖機后開始沖3000rpm，同時測量主機低壓缸的膨脹情況。此次在3000rpm停

20、留了約2小時，最后振動大打閘。發(fā)現(xiàn)機組在10kPa的排汽壓力下，#5、6軸承座與固定臺板處有起翹現(xiàn)象，縫隙約15絲，最大達20絲。懷疑：a 主機低壓缸剛度不夠，在高真空下低壓缸發(fā)生變形，從而影響軸承座中心，導致振動上升。b 初始沖轉時對低壓軸封的水擊比較懼怕，因此低壓軸封溫度相對維持在高位運行，可能導致軸封體變形，進而影響到軸承座。c 主機滑銷系統(tǒng)局部有卡塞現(xiàn)象，導致低壓缸膨脹不暢，引起汽缸起拱。從第十三次的沖轉過程來看，個別低壓缸固定螺栓下的鐵環(huán)撥不動。 在主機兩側有孔，可以用來檢查主機的基礎是否有沉降，在每個軸承座外的基礎臺板上都有。末二級葉片由于長度長，因此只有拉筋，沒有圍帶，在每兩塊葉

21、片中間，有一金屬塊可以用來限位，葉片在旋轉時可以在一定范圍內轉動。因此在盤車時可以聽到缸內有金屬碰撞的聲音。 #6軸承/#7軸承在真空12kPa的時候發(fā)現(xiàn)下沉量為0.32/0.54mm。這從頂軸油壓的變化中也可以看到。頂軸油壓先大后小，說明軸承處的壓力也變小，即軸與瓦之間的距離增大。軸承座落在低壓缸上，與缸連在一塊，下降是可以解釋通的。軸不可能發(fā)生彎曲，否則頂軸油的壓力必然會隨著盤車發(fā)生周期性的波動，這點被油壓已經否決。也不可能低壓缸向上走，否則頂軸油壓應上升。后來發(fā)現(xiàn)后缸噴水被卷吸到低壓缸末級葉片的上部，因此造成低壓缸上冷下熱，溫度場失常，下缸往下沉的原因也由此弄清。（但日本人認為后缸的上缸

22、噴水水霧將落在下缸壁，使下缸壁得到冷卻，造成上下缸溫差大。這樣低壓缸將會上缸形成貓拱背，但這樣將使下缸處碰磨。而從調試所的振動數(shù)據(jù)上分析，應該是上缸處發(fā)生碰磨，具體的還有待驗證。缸的下沉造成兩端的軸封體及內下缸也往下走，可能導致軸封齒的碰磨。碰磨的最大可能發(fā)生在末二級葉片根部的汽封處。 1月10日晚在主機盤車處的聯(lián)軸器處增加平衡塊，共7塊，總重338克。平衡塊呈倒梯形，可在聯(lián)軸器的開口處塞入燕尾槽，然后用內六角的螺絲頂出。11月12日開機后發(fā)現(xiàn)裝的時候相位相反，振動反而加大。又停機處理，9塊約435克，與原相位相反。起來后，發(fā)現(xiàn)9瓦振動從90um下降至70um左右，小成功。11月13日晨，又跳

23、機#7振動先上導致機組跳閘，在惰走過程中#8上至23絲多。其振動誘因為小機拉真空，因此把主機真空從10.1提升到8.9kPa，可能導致低壓內缸變形，隔板軸封與大軸碰磨。11月13日主機沖轉時，又發(fā)生盤車不能脫扣，結果將盤車嚙合的行程開關打掉，具體為何盤車電磁閥沒有失氣，原因不明。在盤車半個小時后重新啟動正常。在沖轉過程中主機轉速超過1000rpm，頂軸油泵不會自停，查邏輯已被更改。說明溝通方面存在問題。在自動啟動至1800rpm左右，發(fā)現(xiàn)DEH控制切換至手動模式，并且將轉速降至800rpm，查原因為低壓差脹B突降至5.1mm（啟機前為20.1mm），估計探頭有問題。也有人解釋探頭無問題，而是因

24、為確實有冷氣存在，促使轉子劇烈收縮引起。在800rpm處短時停留，又將機組升速至3000rpm，低壓差脹B最低至14.7mm一切正常。主機低壓差脹B在11月14日跳閘時，又發(fā)生突變。查為低壓差脹垂直于轉子的探頭測量值不穩(wěn)，造成DEH上顯示的值不準。以前為單探頭的，現(xiàn)在用的是飛利浦的，感覺沒有本特利的好用。包括轉子偏心度等鍵相探頭與原始安裝值偏差很大，懷疑固定點有偏移。探頭對溫度也比較敏感。主機#9/10軸承振動大在發(fā)電機內裝平衡塊。檢查低壓軸封磨損厲害，現(xiàn)將低壓軸封間隙調整放大至129um(實際已不足50um，將低壓內缸抬高10um，振動問題基本解決。6 發(fā)電機裝平衡塊在#9瓦發(fā)電機內靠軸流風

25、扇處。此次共裝4塊，總重600g，分兩邊裝。裝后振動最大60um。7 主機在11月29日下午3：30左右，#8振動有個突升。在調節(jié)真空之前，又自行回落。8 12月6日甩完負荷后準備啟動主機時，發(fā)現(xiàn)6瓦頂軸油壓幾乎沒有。后調整為約6MPa。其它軸承油壓基本保持不變。從此判斷，6軸承處轉子有點懸空。3、因日方仍認為是軸封系統(tǒng)造成機組振動異常，因此在汽水分離器未加工好之前，11月8日，進一步對軸封汽系統(tǒng)進行改造，在低壓軸封汽管道進入凝汽器內部部分，加裝護板，以減小凝汽器部分對軸封汽溫度的影響。因軸封減溫器后直管段只有3米，此后管道就九十度變向，為防止從減溫器霧化的蒸汽出來后立刻直沖到管壁冷凝成水，因

26、此將減溫器移動到直管段足夠長的管道部分，并在減溫器后又加裝了一個疏水裝置。11月9日啟動，11點定速3000r/min，11點58分首次并網(wǎng)，隨后按照規(guī)程逐步加負荷，機組最大負荷加到210MW，21點37分機組振動開始爬升，21點45分7x振動達到140m并仍快速爬升，機組打閘停機。4、11月10日，軸封減溫器汽水分離器加工完畢，現(xiàn)場進行安裝。此外9#瓦振動在帶負荷運行后偏大，接近100m。為此利用此次停機機會進行軸系動平衡，在靠背輪處加重433克。 在汽水分離器安裝完畢、軸系動平衡調整好后，11月12日4點10分，機組定速3000r/min，開機過程及定速3000r/min時振動優(yōu)良，8點3

27、0分機組振動開始爬升，隨即降真空，8點45分，7x最大達到100m，然后機組振動開始緩慢下降。在振動恢復到原始值并穩(wěn)定后，真空恢復原來值。此后機組振動基本穩(wěn)定。12點36分機組解列，進行超速試驗。在第一次超速試驗期間，汽輪機部分軸瓦軸振動均不超過50m，發(fā)電機部分軸瓦軸振不超過76m，振動優(yōu)良。但在第一次超速試驗結束，惰走至3000r/min時，5x振動比超速前大了25m，在惰走至2680r/min重新掛閘后升速時，5x振動明顯隨著轉速升高而增大，升速至3000r/min時，5x已達到100m，判斷又發(fā)生碰摩，隨即將轉速降到800r/min，運行40分鐘后，各瓦振動恢復到正常開機時該轉速下振動

28、值并穩(wěn)定后，再次升速到3000r/min進行超速試驗。在此后兩次超速試驗期間，機組振動正常。超速試驗結束后，進行汽門嚴密性試驗，機組振動正常。嚴密性試驗結束，16點20分左右機組再次并網(wǎng)。 機組并網(wǎng)后，逐步加負荷，23點左右，負荷為300MW，11月13日5點左右，為了啟動汽泵，給小機供軸封，真空有所提高，運行調試人員為了防止在開啟小機排汽蝶閥時真空突降真空保護動作，又開啟了一臺真空泵，真空提高了2KPa左右，真空提高后，機組振動爬升，在不到10分鐘時間內，7x從40m迅速增加到156m，機組打閘停機。 11月13日11點，機組再次啟動。11月14日1點在給小機投軸封汽時，機組真空又有所提高，

29、振動開始爬升，運行調試人員隨即停運真空泵，但在真空開始下降時，機組振動已快速爬升，不得不打閘停機。 因機組未帶高負荷運行，因此機組的一些缺陷尚未暴露，所以指揮部決定，機組繼續(xù)運行帶高負荷，待機組缺陷充分暴露后，一起進行處理。11月14日15點，機組再次啟動，定速3000r/min 后，為再次驗證真空對碰摩的影響將機組真空從10KPa提高到7.6KPa，機組振動隨后開始爬升，在7x振動增大到100m后，恢復真空為10KPa并迅速降轉速到800r/min，在轉子熱彎曲消失后，再次升速到3000r/min。 根據(jù)原來運行真空值（10KPa），為了防止在小機投軸封后因為真空升高導致碰摩，造成停機，為此

30、將有關真空儀表管打開，漏入一定空氣，將真空保持在12.3KPa左右，這樣在小機投軸封汽后，機組真空也不會超過10KPa，可以避免碰摩。 在真空保持在12.3KPa左右運行后，開啟汽泵前投入小機軸封汽時，機組沒有出現(xiàn)碰摩，振動基本未見變化。機組負荷最大帶到770MW，因為鍋爐超溫未帶到額定負荷。在本次啟動后帶負荷運行期間，低壓缸軸瓦軸振也曾發(fā)生過波動，但最大值不超過70m，且爬升后又恢復到原始值。說明在此真空下運行，隨著工況的變化，有時仍產生輕微碰摩。11月16日7點，機組停機消缺。 經過前一段時間試運，充分說明機組異常振動的原因是動靜碰摩，而不是軸封系統(tǒng)問題造成的汽中帶水。造成動靜碰摩的原因是

31、在真空及熱態(tài)工況下缸體及內部部件的變形及膨脹造成動靜間隙變小以致動靜部分接觸。動靜部件間間隙消失，其原因一可能是在真空等作用下機組動靜部件變形量超過設計值；二可能是安裝間隙小于制造廠給定值（考慮到制造廠現(xiàn)場督導、監(jiān)理、質檢等有關部門的檢查、驗收因素，這種可能性較?。?。 通過前段時間碰摩，機組已可以在10KPa真空下穩(wěn)定運行，說明動靜間隙已有所摩大，但離機組額定真空仍相差甚多；且機組軸封為45度斜齒、齒較厚，如果繼續(xù)在運行狀態(tài)下通過碰摩將間隙摩大，估計需要較長時間?？紤]到工期等因素，指揮部決定利用鍋爐消缺的機會，對低壓缸動靜間隙進行調整。 根據(jù)前一段運行中機組碰摩時有關軸瓦的數(shù)據(jù)分析，判斷機組不

32、僅在低壓缸兩端軸封處產生碰摩，而且在低壓轉子中部（即低壓內缸）也有動靜碰摩。根據(jù)碰摩與真空的關系及真空對低壓缸變形及下沉的影響，分析機組主要是上軸封和上部汽封與轉子產生碰摩。根據(jù)中日雙方分析的意見，指揮部決定揭低壓外缸，檢查測量上部軸封摩擦及間隙情況，下軸封不做檢查處理；低壓內缸不揭缸但整體上抬0.1mm-0.2mm，軸封上部間隙調整值根據(jù)測量檢查結果決定。同時根據(jù)在帶高負荷后，9#瓦振動偏大的情況，在本次停機期間對發(fā)電機轉子進行動平衡處理。5、低壓缸外缸揭開后，檢查發(fā)現(xiàn)上軸封處頂部摩擦嚴重，測量上軸封頂部間隙均在0.7-0.85mm之間，小于制造廠給定的1.04-1.49mm定值。因下部軸封

33、未拆，無法對下部軸封間隙進行完整測量，僅最內側一塊下部軸封間隙可以測量，其值為0.8mm，而制造廠給定值為0.4mm。說明軸封處缸體與安裝時相比向下產生了0.4mm左右的變形。根據(jù)檢查測量結果，決定上軸封頂部間隙調整為1.25mm，內缸整體上抬0.1mm；發(fā)電機轉子兩端分別加重300克。 在上述檢查處理結束后，11月24日機組啟動，機組升速過程振動及定速3000r/min后振動均不超過60m，振動優(yōu)良。機組升速波特圖見圖七至圖二十三。機組帶負荷后低壓缸軸瓦和發(fā)電機軸瓦振動有時略有波動，但低壓缸軸瓦軸振最大不超過60m，發(fā)電機軸瓦軸振最大不超過75m，在機組連續(xù)運行兩天后，機組振動基本穩(wěn)定，汽機

34、部分軸瓦軸振基本不超過50m，發(fā)電機軸瓦軸振不超過70m，振動優(yōu)良，而且機組真空在4KPa-10KPa之間變化，機組振動基本沒有變化，機組可以在許可范圍內的任意真空下運行。6、機組168小時試運結束后又進行甩負荷試驗，在甩完50%負荷再并網(wǎng)帶高負荷后，發(fā)電機9#瓦軸振增大到90m左右。根據(jù)數(shù)據(jù)分析，決定在做完100%甩負荷試驗后停機消缺時再進行軸系動平衡處理。停機消缺時取下發(fā)電機轉子上加重塊，在低發(fā)靠背輪處加重760克。2.32 #2機組首次啟動定速3000 r/min真空提高時的振動情況2008年2月16日，#2機組第一次啟動，400r/min打閘摩擦檢查，機組無異常。隨后升速到800r/m

35、in，在800r/min定速停留15分鐘，其間機組各瓦振動正常，隨后機組升速到3000r/min。在升速過程過發(fā)電機、低壓轉子11及低壓轉子2、高、中壓轉子臨界時，相關瓦軸振均在60m 以內。剛定速3000r/min時，汽機部分的軸瓦軸振均在40m以內，發(fā)電機部分的軸瓦軸振不超過60m。定速后5#、6#、7#、8#、9#瓦軸振均開始緩慢爬升，定速1小時后，振動基本穩(wěn)定。此時6#瓦軸振在60-70m之間，9#瓦軸振在70-85m之間。在2月17日1點20分之前，機組振動基本穩(wěn)定。1點20分又啟一臺真空泵，真空提高，1點40分5#、6#瓦振動開始爬升，1點50分降真空，2點10分左右5#瓦軸振最大

36、爬升到105m，6#瓦軸振最大爬升到95m，此后開始緩慢下降。2.43 #2機組首次啟動振動分析2.3.1分析振動變化仍為真空提高后，低壓缸缸體變形，造成低壓缸內部軸封等處動靜間隙消失，導致動靜碰摩。5#、6#瓦振動變化趨勢圖見圖二、圖三。圖二：3000r/min運行時真空提高后5Y趨勢圖圖三：3000r/min運行時真空提高后6Y趨勢圖 2.2.2 2月17日11點左右，真空泵A進口濾網(wǎng)清理，清理后，真空從11.5KPa提高到8.5KPa，5#、6#瓦軸振又開始爬升，此后降真空后，振動慢慢回落至正常值。在 2月17日18點和2月18日5點，分別試運小汽機，在給小汽機投入軸封后，真空從11.5

37、 KPa提高到8.4KPa和8.2KPa時，5#、6#瓦軸振又出現(xiàn)振動爬升，將真空降到11.5KPa左右后，振動逐漸恢復。根據(jù)分析，盡管2#機組軸封間隙相對于1#機組安裝時的間隙增大了0.21mm，但在9 KPa左右真空作用下，缸體變形導致的動靜間隙變化仍然超過制造廠給定的安裝間隙，因此造成在真空提高到9 KPa后，軸封等處動靜間隙消失，導致動靜碰摩，造成振動爬升。消除此類動靜碰摩一是對動靜間隙進行調整，二是通過控制振動數(shù)值控制碰摩程度，確保機組安全，同時通過多次有意識碰摩，將動靜間隙摩大。指揮部根據(jù)工期等統(tǒng)籌考慮，決定機組維持較低真空運行，先并網(wǎng)并作完有關試驗，然后帶高負荷，對機組進行考驗，

38、此后通過提高真空逐步碰摩的方式將間隙摩大。2.53 #2機組首次并網(wǎng)接帶負荷時的振動情況及其處理方法 2月18日9：06左右機組并網(wǎng)，11：10機組負荷為150MW，11：20左右在真空未變的情況下，5#、6#瓦振動再次爬升，5#瓦軸振最大達到130m，此后基本維持此數(shù)值達1個半小時。14點30分5#瓦、6#瓦軸振仍為116m、108m，14點32分機組因鍋爐原因跳閘，惰走過程中過低壓轉子1臨界轉速時，5#瓦軸振高達180m（正常升速時不超過50m），充分說明機組產生碰摩導致轉子產生熱彎曲。2月18日晚機組繼續(xù)啟動，升速過程機組汽機部分軸振均不超過60m，定速3000r/min后機組并網(wǎng)，2月

39、19日12點左右解列做嚴密性試驗。試驗過程中因瓦溫問題停機。2.53.1低壓內缸上抬100m以補償高真空時的向下變形根據(jù)機組碰摩分析，對低壓缸進行間隙調整，內缸上抬100m，軸封間隙根據(jù)碰摩情況適當調整。2.53.2低壓轉子進行配重處理同時根據(jù)這一階段9#瓦軸振有時達到90m情況，決定在低發(fā)靠背輪加重760克。2.64 #2機組處理后的效果及存在問題2.64.1在低壓缸間隙調整和低發(fā)靠背輪加重后，機組在2008年3月2日啟動，整個升速過程所有軸瓦軸振均不超過70m，定速3000r/min后均不超過50m。此后帶負荷過程中，在較高真空下低壓缸軸瓦振動仍有波動現(xiàn)象，根據(jù)數(shù)據(jù)分析，低壓缸內仍然有碰摩

40、產生。因低壓缸間隙已經進行調整，分析盡管低壓缸在真空等作用下，其導致的動靜間隙變化量超過了預留間隙值，導致動靜碰摩，但這個超過量應該較小，因此完全可以通過控制振動值來控制碰摩程度，通過有意識的幾次碰摩，將動靜接觸部分間隙摩大，使之脫離接觸。為此指揮部根據(jù)整個調試工作進度安排，決定維持相對低真空運行，機組繼續(xù)帶負荷，考驗機組高負荷下運行狀況，如機組高負荷考驗無問題，再降負荷解列，提高真空進行有意識的碰摩，使之間隙摩大。機組帶高負荷運行后，鍋爐超溫，隨后慢慢降負荷，在低負荷時提高真空，機組先后發(fā)生兩次碰摩，打閘停機前，5#瓦軸振達到160m。機組停機后處理鍋爐缺陷。 2.64.2 因6#瓦在正常運

41、行中軸振有時達到65m，超過東芝保證值，因此此次停機期間在6#、7#瓦靠背輪加重350克。對于碰摩問題，因最后一次碰摩振動較大，加上間隙已經過調整，因此，可能間隙已達到動靜脫離接觸的程度，即使仍有碰摩，估計程度較輕，可以再次通過有意識的碰摩，使間隙摩大，使動靜脫離接觸后。故本次鍋爐處理缺陷期間，機組低壓缸動靜間隙不做調整。3 商業(yè)運行期的振動評價通過對低壓缸動靜間隙檢查調整、有意識碰摩及軸系動平衡，機組定速3000r/min及帶負荷運行時振動優(yōu)良，軸振均在50m以內。機組振動數(shù)值見表一、表二。機組啟動,在正常的情況下，升速過程各瓦軸振均不超過70m，升降速過程中，軸振均不超過70m，振動優(yōu)良。

42、表一：機組軸振數(shù)值 單位：m工況1x2x3x4x5x6x7x8x9x10x3000r/min192241322944432733391000MW21233528323336304139表二：機組軸振數(shù)值 單位：m工況1y2y3y4y5y6y7y8y9y10y3000r/min231614221927262018171000MW16231225182523222129機組在各種真空下都可穩(wěn)定運行，未再發(fā)生碰摩現(xiàn)象。各工況下機組各瓦軸振基本均在50m以內，振動優(yōu)良。2.4.3 效果通過對低壓缸動靜間隙檢查調整、有意識碰摩及軸系動平衡，機組定速3000r/min及帶負荷運行時振動優(yōu)良，軸振均在50m

43、以內。機組振動數(shù)值見表一、表二。機組啟動,在正常的情況下，升速過程各瓦軸振均不超過70m，升降速過程中，軸振均不超過70m，振動優(yōu)良。表一：機組軸振數(shù)值 單位：m工況1x2x3x4x5x6x7x8x9x10x3000r/min192241322944432733391000MW21233528323336304139表二：機組軸振數(shù)值 單位：m工況1y2y3y4y5y6y7y8y9y10y3000r/min231614221927262018171000MW16231225182523222129機組在各種真空下都可穩(wěn)定運行，未再發(fā)生碰摩現(xiàn)象。各工況下機組各瓦軸振基本均在50m以內，振動優(yōu)良。

44、3 商業(yè)運行期的振動評價3.1振動巡測測試數(shù)據(jù)詳見附表一；軸振頻譜圖見附圖一八、二十四三十一、四十五五十二(省略)。3.2分析評價 #1機主機各瓦軸振除5X為58mm外，其余軸振均不超過50mm，瓦振均不超過36mm，#1機組軸振和瓦振均在優(yōu)良范圍以內。#2機主機各瓦軸振均不超過50mm，瓦振均不超過31mm，#2機軸振和瓦振均在優(yōu)良范圍以內。測試數(shù)據(jù)詳見附表三.三表一圖七至圖二十三繼續(xù)在運行狀態(tài)下通過碰摩將間隙摩大，估計需要3.3異常分析#1機主機5X振動與投產時相比有所增大，其振動主要為工頻成分。通過調閱最近一段時間歷史數(shù)據(jù)看，5X振動一直在50mm以內，在測試前幾個小時，振動有所爬升，此

45、后振動又有所回落。分析此短時間內振動變化的原因，可能仍是產生了輕微動靜碰摩。#2機組投產后的一次臨檢結束啟動帶負荷過程中，低壓缸軸瓦振動爬升，最大軸振達到120mm，此后振動慢慢回落至正常值。根據(jù)當時振動狀況分析，為低壓缸產生動靜碰摩。附表三一：主機各瓦的相對軸振/瓦振數(shù)據(jù)（幅值單位：mm 相位單位：度）2008年7月9日，#1機負荷X向1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X916MW通頻17263137583611354550工頻514213454312272431相位3132028933020119334313216771Y向1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y通頻1832223

46、1221514262727工頻418112215119221115相位8332919326272297152192258150瓦振#1#2#3#4#5#6#7#8#9#10通頻464316735361421工頻121112331341117相位/243163232581691341701971552008年7月9日，#2機負荷X向1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X1000MW通頻17242426142047323440工頻59111541737222527相位20125814927720927411516013551Y向1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y通頻27162021151521201815工頻13671011101712128相位35015276331920216262208272瓦振#1#2#3#4#5#6#7#8#9#