汽轮机转子热态弯曲特点及处理

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 汽轮机转子热态弯曲特点及处理 摘要：在运行过程中，汽轮机一 方面需要承受汽流的作用力和叶轮本身 离心力所引起的应力，另一方面承受由 温度差所引起的热应力等作用力。为了 获得正确的振动故障的诊断，本文通过 对振动的发展和特点进行阐述，同时分 析振动的原因，并提出处理方法，进而 对汽轮机的振动故障做出明确的选择。 中国论文网 /4/view-12743779.htm 关键词：热态弯曲 转子 振动 汽轮机转子热态弯曲会引起强烈 振动，威胁安全运行。热弯曲有多种原 因，一种是转子在停止时受到不均匀的 冷却或加热，以致产生径向温差；另一 种是所谓热敏感转子，即在不同温度下 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 会自动形成不同程度弯曲的转子；第三 种是由于轻度的幅向摩擦，使转子出现 局部温度上升；第四种是中心孔有水或 有油引起的。本文通过本电厂机组振动 消除的实例，来探讨第四种振动的特点 及处理。这种振动有某特殊的规律与特 点，分析与掌握这些规律与特点，对于 运行中机组振动的分析与判断，具有一 定的指导意义与借鉴作用。本电厂一号 机 C15-3.43/0.49 型单缸直连中压调整抽 汽冷凝式汽轮机，额定功率为 15MW。 该机于 2012 年 10 月建成投产，能带满 负荷，经历过多次开停，运行情况一直 很正常。 1 振动生产情况 2012 年 10 月 4 日，一号机因气 温急剧下降 100而故障停机。恢复时 机组发生强烈振动，启动未成功。次日 再次启动时，前箱振动达 70m（规程 规定不得超过 50m） ，经过延长暖机时 间，恢复正常，并带满负荷。从此，一 号机每次启动都发生振动，造成开机困 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 难。因此，不得不修改运行规程，做出 临时规定：在 5MW 和 10MW 工况下暖 机时间，由原来的 30 分钟延长为 8 小 时。这样，从 12 年 12 月到 13 年 3 月 机组大修为止，机组出现了不正常情况， 开机时发生振动。尽管如此，由于执行 临时规定，适当延长暖机时间，仍然可 以并网加满负荷。 2 振动的发展与特点 2013 年 12 月一号机进行投产后 的首次大修。大修后，用两星期时间， 先后进行 5 次起动，均为成功，每次由 于振动超标而停机。机关采取了各种措 施，均无效果。说明一号机大修后振动 情况恶化了，执行临时规定也不能维持 运行。通过大修后 5 次起动情况的分析， 发现振动有如下特点：启动过程中振 动正常。由冲转到定速，振动不超过 30m，并能顺利通过临界转速。并 列后随着负荷的增加，振动逐渐增大。 当负荷加到 10MW 左右时，发生强烈 振动，前箱达 123m，一瓦 57m，二 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 瓦 74m。机组发生振动时，气缸膨 胀、差胀及串轴均正常。振动发生后， 减负荷无效，必须打闸停机。振动与 操作方法无关。这 5 次起动当中，有冷 态起动，热态起动和半热态起动，并延 长暖机时间，结果都无效。 3 振动的原因分析 机组大修刚完，转子经过除垢， 排除了转子不平衡。转子测量弯曲合 格，动静间隙符合要求，中心无偏差， 不存在动静摩擦而导致振动。轴承安 装正确，油温油压符合规定，润滑良好， 排除了油膜振荡的可能性。机组膨胀 正常，排除了由于膨胀不均而引起振动。 经测振分析，机组为工频振动。 通过以上分析，从七号机振动的 产生及发展情况来看，机组振动是由于 转子热弯曲引起的。如上所述，造成转 子热弯曲的原因很多，从一号机具体情 况分析，大轴中心孔进油造成振动的可 能性最大。该机大轴全长 5.7m，中心孔 直径 100mm，前端用丝堵封死，后端 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 在靠背轮处用闷头堵死，闷头上有一 5 小孔，在机组开停过程中，透平油 通过 5 小孔进入大轴。机组在起动加 负荷过程中，转子温度升高，大轴中心 孔内的空气受热膨胀，从 5 小孔排出。 停机冷却过程中，中心孔内形成负压， 通过 5 小孔将润滑油（即透平油）吸 入大轴内。随着开停次数的增加，吸入 的油量便增多。当中心孔内的油达到一 定数量时（3 公斤以上） ，在机组起动过 程中负荷加到某一数值（10MW 左右） 随着转子温度的升高，油被加热，并在 离心力的作用下在中心孔内进行不规则 的流动，形成不均匀的布置。其结果， 一是使整个转子质量不均匀，出现偏心； 二是热油对大轴进行不均匀的加热。 4 处理方法 处理方法有两个，一是揭缸吊出 转子，将大轴中心的油倒出。这种方法 费时、费力，需要 15-20 天，影响生产。 简易方法是打开前箱，拆下调速器与主 油泵，拆开丝堵将中心孔内的油放出。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 本厂采用了后一种方法，只用三天就处 理完毕，一次启动成功，顺利地带满负 荷，未出现任何异常现象。这样，就证 实了上述关于大轴进油引起转子热弯曲 造成振动的分析与判断是完全正确的， 符合客观规律。 由于大轴进油的通道未切断，所 以运行一段时间，随着开停次数增加， 机组还会出现振动。后来的事实证实了 这一点。因此，彻底的处理方法是切断 大轴进油通道，杜绝进油。经与制造厂 联系并取得同意，利用小修机会，将大 轴后端闷头上的 5 小孔焊死，从此振 动就不再发生了。 5 结束语 汽轮机在运行过程中不仅要承受 汽流的作用力和叶轮本身离心力所引起 的应力，而且还承受由温度差所引起的 热应力等多种作用力