國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型600mw機(jī)組低發(fā)對(duì)輪中心狀況的影響

國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型600mw機(jī)組低發(fā)對(duì)輪中心狀況的影響

0不對(duì)中故障的表征確保安裝后整個(gè)軸的安裝是連續(xù)的平滑曲線。同時(shí)，根據(jù)油藏的靜態(tài)和運(yùn)行條件，合理分配每個(gè)軸的負(fù)荷，并根據(jù)每個(gè)軸的重量進(jìn)行匹配。機(jī)組在運(yùn)行狀態(tài)下軸承座在垂直方向的熱膨脹、油膜厚度的變化、剛性結(jié)構(gòu)支承的變形等都將引起軸承負(fù)荷、標(biāo)高的變化。因此在各轉(zhuǎn)子找中心時(shí)須留出一定的高差值,為此制造廠要求在對(duì)輪找中心時(shí)均預(yù)留出一定的高差值和張口值,在同心連接后匹配各轉(zhuǎn)子軸承的負(fù)荷,以適合運(yùn)行要求。國(guó)內(nèi)外對(duì)于不對(duì)中故障機(jī)理的特征進(jìn)行了大量的研究和闡述。但對(duì)于大型汽輪發(fā)電機(jī)組而言,不對(duì)中故障的表征往往和理論研究結(jié)果不能一一對(duì)應(yīng),更多情況下主要體現(xiàn)在1X倍頻的變化上,這主要是由于聯(lián)軸器為剛性連接。連接狀況得到保證的情況下,連接剛度極高,在連接處位移、轉(zhuǎn)角、彎矩都是連續(xù)的,而中心數(shù)據(jù)的測(cè)量和調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)基本能按制造廠的要求得到保證。只有在連接剛度比較差的情況下,才可以將其簡(jiǎn)化為法蘭連接單元進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。對(duì)于大型汽輪發(fā)電機(jī)組不對(duì)中故障的原因主要在以下幾個(gè)方面:(1)制造廠的給定值偏離工程實(shí)際狀況;(2)運(yùn)行中由于支承系統(tǒng)變形、溫度場(chǎng)變化導(dǎo)致標(biāo)高變化,影響到軸系各支承負(fù)荷的分配和支承力方向改變軸或軸承變形導(dǎo)致軸系不同心,存在預(yù)載荷,現(xiàn)場(chǎng)找中實(shí)際上只保證了聯(lián)軸器的同心度,而真正意義上的同心度是軸系的同心度。1運(yùn)行表現(xiàn)的影響大型機(jī)組影響低發(fā)對(duì)輪高差的主要因素有:(1)新機(jī)投產(chǎn)后時(shí)效不夠,運(yùn)行中應(yīng)力釋放后變形量大,低壓缸的變形對(duì)低發(fā)對(duì)輪高差的影響往往更為嚴(yán)重;(2)基礎(chǔ)下沉;(3)墊鐵生銹(北方機(jī)組比較常見(jiàn));(4)冷態(tài)向運(yùn)行狀態(tài)過(guò)渡時(shí),溫度場(chǎng)變化,導(dǎo)致各支承部件熱膨脹不一,包括:排汽缸溫度,氫氣溫度、定子線圈溫度,以及環(huán)境溫度等;(5)真空,氫氣壓力的變化;(6)軸瓦定位不良,運(yùn)行中出現(xiàn)突然下沉。前三項(xiàng)在新機(jī)投產(chǎn)后的一兩年內(nèi)表現(xiàn)比較明顯,隨著運(yùn)行時(shí)間的增加,后兩項(xiàng)是低發(fā)對(duì)輪高差變化的主要因素。運(yùn)行機(jī)組中心狀況改變主要是軸承座標(biāo)高發(fā)生改變,標(biāo)高變化后,由于剛性連接,軸系依然是一條光滑的曲線,但會(huì)改變各個(gè)瓦的負(fù)荷分配。軸承標(biāo)高變化對(duì)于中間軸承負(fù)荷的影響較大,當(dāng)某軸承標(biāo)高變化時(shí),其對(duì)任意2個(gè)軸承的影響總是相反的,有時(shí)對(duì)相隔的軸承影響也很大。600MW機(jī)組真空的變化對(duì)軸系標(biāo)高影響非常突出,從多臺(tái)機(jī)組汽封改造后的早期摩擦現(xiàn)象看,在真空高于91kPa時(shí)由于排汽缸的下沉和變形很容易產(chǎn)生摩擦間接證明低壓軸承標(biāo)高變化比較顯著。從600MW機(jī)組標(biāo)高試驗(yàn)和發(fā)電機(jī)充氫前后軸承標(biāo)高測(cè)試表明,發(fā)電機(jī)充氫后,發(fā)電機(jī)軸承標(biāo)高約降低0.10mm～0.20mm。2低發(fā)量對(duì)軸系振動(dòng)的影響2.1剛度與臨界轉(zhuǎn)速理論上,高差比較大時(shí),負(fù)載增加的轉(zhuǎn)子由于油膜剛度的增加,臨界轉(zhuǎn)速會(huì)升高。但工程實(shí)際中,轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速往往變化不大,這主要是受多跨、多圓盤(pán)、多支承耦合效應(yīng)的影響以及參振質(zhì)量變化的影響。2.2亞臨界400mw機(jī)組由于低壓轉(zhuǎn)子軸承坐落在低壓缸上,發(fā)電機(jī)軸承為端蓋式軸承,軸承支承剛度均較低,當(dāng)其中一個(gè)軸承座標(biāo)高出現(xiàn)改變時(shí),相鄰軸承座的標(biāo)高和變形也會(huì)相應(yīng)發(fā)生較大改變。運(yùn)行實(shí)踐證明低發(fā)對(duì)輪高差發(fā)生變化時(shí),相鄰的Ⅰ低壓轉(zhuǎn)子軸振及瓦振,發(fā)電機(jī)后軸承軸振及瓦振均可能隨之發(fā)生較大變化。如某廠1號(hào)機(jī)(哈汽亞臨界600MW機(jī)組)在調(diào)整中低對(duì)輪、低低對(duì)輪同心度后,5號(hào)、8號(hào)軸振增加明顯,8號(hào)軸振由原來(lái)的28μm增加到80μm。一般情況下,隨著軸承負(fù)載的改變,軸承座及基礎(chǔ)等效剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)也是隨之改變,特別是對(duì)于存在支承缺陷的機(jī)組影響更為顯著。當(dāng)剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)增加時(shí),軸振動(dòng)幅值將有所減小,反之則增大。低壓轉(zhuǎn)子軸承和發(fā)電機(jī)端蓋軸承比較軟,負(fù)載增加,油膜厚度減薄,相同的轉(zhuǎn)子激振力或位移激振更容易傳遞到軸承上,瓦振動(dòng)受標(biāo)高變化的影響表現(xiàn)為:(1)軸承負(fù)載增加時(shí),瓦振動(dòng)增加,瓦振和軸振的比值最大。比如長(zhǎng)沙電廠1號(hào)機(jī)大修前后7瓦和7X的比值分別為0.61和0.32(發(fā)電機(jī)標(biāo)高大修中下調(diào)了0.58mm)。(2)對(duì)于軸承支承剛度不良(或存在缺陷)的機(jī)組,負(fù)載的增加會(huì)改變軸承的剛度。對(duì)于坐落在排汽缸上的軸承和端蓋式軸承,軸承座標(biāo)高的變化勢(shì)必改變轉(zhuǎn)子的揚(yáng)度,軸瓦受力位置和方向隨之發(fā)生變化,從而改變軸承振動(dòng)的模態(tài)特性,瓦振既有可能增加,也有可能減小。2.3整量偏心率的變化由于受轉(zhuǎn)子內(nèi)阻尼、油膜阻尼的影響,大多數(shù)情況下,中心偏差大或中心調(diào)整量偏離實(shí)際合理值較大時(shí),軸心的偏心率增大,軸承油膜剛度差別大,表現(xiàn)為X方向和Y方向的振動(dòng)偏差較大,有時(shí)候Y方向比X方向振動(dòng)大許多,在軸心軌跡上表現(xiàn)為較扁的香蕉形。表1為某廠大修前后中心調(diào)整后的振動(dòng)對(duì)比。2.4軸承振動(dòng)隨機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間的變化600MW機(jī)組低壓轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承在3000r/min附近存在多個(gè)共振轉(zhuǎn)速,且相隔很近,輕微的激振力變化可能導(dǎo)致較大的振動(dòng)響應(yīng)。運(yùn)行中隨著中心狀況的改變和支承特性的變化,共振轉(zhuǎn)速在3000r/min附近漂移,常常表現(xiàn)為:機(jī)組停運(yùn)一段時(shí)間后再次啟動(dòng)時(shí)軸承振動(dòng)發(fā)生明顯改變;定速和帶負(fù)荷階段振動(dòng)爬升,直至工況穩(wěn)定后振動(dòng)才趨于穩(wěn)定。圖1為某廠1機(jī)超速過(guò)程中及運(yùn)行一年多后的振動(dòng)特性對(duì)比,從圖中可以看出工作轉(zhuǎn)速附近的共振峰值轉(zhuǎn)速發(fā)生了較為明顯的改變。3振動(dòng)調(diào)整和國(guó)油氣象事件某電廠1號(hào)機(jī)組為東汽生產(chǎn)的超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組,汽輪機(jī)型號(hào)N600-24.2/566/566,發(fā)電機(jī)型號(hào)QFSN-600-2-22c。軸系結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。該機(jī)于2007年投產(chǎn),試運(yùn)行初期5號(hào)瓦振超標(biāo),其余各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)良好,投產(chǎn)后運(yùn)行的一年多的期間,振動(dòng)狀況逐漸發(fā)生改變:5號(hào)軸振基本未變,6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)軸振增加,特別是Y方向增加明顯;5號(hào)瓦振降低,6號(hào)、7號(hào)瓦振增加;瓦溫5號(hào)、8號(hào)均增加5℃,6號(hào)增加2℃,如表2所示。2009年上半年進(jìn)行了首次大修,解體檢查和裝復(fù)數(shù)據(jù)如表3所示。2009年7月23日進(jìn)行大修后的開(kāi)機(jī),大修后的數(shù)據(jù)如表4所示。對(duì)比大修前的振動(dòng),大修機(jī)組振動(dòng)狀況得到改善,而瓦溫并未發(fā)生較大變化。4輪中心狀況變化的