135MW汽轮机停机后转子偏心异常增大的原因分析及防范措施.pdf

第 2 8卷第 4期 2 0 0 9 年 l 2 月 青海电力 q i n g h a i e l e c t r i c p o we r vo l _ 2 8 no 4 de c， 2 0 0 9 1 3 5 mw 汽轮机停机后转子偏心异 常增大的 原 因分析及 防范措施 付春冶 ( 广东省粤泷发电有限责任公司， 广东 罗定 5 2 7 2 0 0 ) 摘要：粤泷发电有限责任公司2台 n 1 3 51 3 2 4 5 3 5 5 3 5型汽轮机， 机组大修停运后汽轮机投入盘车运 行， 在盘车过程中出现转子偏心异常增大， 转子偏心增大会造成动静磨擦 ， 甚至造成大轴弯曲。针对本厂机组 出现的停机后转子偏心问题进行分析， 并采取防范措施， 确保停机后汽轮机转子的安全。 关键词：汽轮机； 晃动； 分析； 措施 中图分类号 ：t k 2 6 3 6 1 文献标识码 ：b 文章编号 ：1 0 0 6 8 1 9 8 【 2 0 0 9 ) 0 4 0 0 5 1 0 2 re a s o n ana l y s i s a n d pr e v e n t i v e co u n t e r me a s u r e s o f ro t o r ec c e n t r i c i t y abn o r ma l i nc r e a s i n g a f t e r 1 3 5 m w s t e a m tur b i ne s hu t d o wn fu ch u n y e ab s t r a c t ：t w o s e t s o f n1 3 51 3 2 4 5 3 5 5 3 5 s t e a m t u r b i n e o f yu e l o n g g e n e r a t i n g c o r p o r a t i o n o c c u r r e d r o t o r e e c e n t r i c i t y a b n o r mal i n c r e a s i n g d u r i n g t u rni n g a f t e r u n i t s s h u t d o w n，a n d t h e e c c e n t r i c i t y i n c r e a s i n g i n d u c e s f r i c t i o n b e - t we e n r o t o r a n d s t a t o r ，e v e n t h e ma i n a x i s be n d i n g t h e p a p e r ma k e s an a l y s i s o n t h e p r o b l e m an d p mpe s e s p r e v e n ti v e me as u r e s i n o r d e r t o e n s u r e t h e s a f e t y o f t h e s t e a m t u r b i n e rot o r a f t e r s h u t d o w n ke y wo r d s ：s t e a m t u r b i n e ； o s c i l l a t i o n； a n a l y s i s ； me asu r e s 1 汽轮机转子偏心异常增大经过 1 。 1 停机过程 1 号机组于 2 0 0 8年 4月 2 8日 1 9 ： o 0， 接中调 令开始进行滑停操作。2 3 ： 5 6 ， 负荷降至4 5 m w， 1 号机三抽压力为0 2 2 mp a ， 退 出运行 ， 由低母供 除氧器再沸腾运行。4月 2 9日0 1 ： 3 5 ， 1号机高 、 中压内上缸温分别为 3 3 8 o c、 3 1 1 o c， 主蒸汽压力 为 2 2 2 mp a ， 温度为 3 2 0 ， 汽轮机关调 门至零 后 1 号机打 闸， 关 闭 1号机 a b侧 电动主汽 门； 2 ： 0 5汽轮机转子惰走 3 4 mi n后转速到零 ， 停送轴 封供汽 ， 投入盘车运行 ， 偏心 5 0 m， 测得大轴晃 动 4丝 ， 盘车电流 2 7 4 a， 整个停机过程正常 。 1 2 停 机后 操作 2 ： 1 0关闭 1 号机除氧器再沸腾手动门， 除氧 器至轴封供汽手动 隔离 门， 连排至除氧器手动隔 离门， 并将 1 号机低压蒸汽母管退出运行， 关 闭 1 号机低压蒸汽母管进汽 电动门并手动摇 紧， 并将 低压蒸汽母管泄压 。2 ： 1 5按 闷缸要求开始执行 闷缸措施 ， 手紧 a b侧 电动 主汽 门后 ， 校对 电动 主汽 门前 、 后压力为 2 1 6 m p a和 0 6 2 mp a ， 判断 认为电动主汽门已经关严。电动主汽门后之所以 还有 0 6 2 mp a的压力是 由于管道仍有少量残 留 的余汽造成的， 所 以暂不开 电动主汽 门后疏水排 地沟门 ， 并确认再热汽无压力后 ， 关闭 1 号机轴封 供汽调整门前后隔离门， 确认轴封供汽调整 门旁 路门在关闭位置后 ， 打开 1号机轴封供汽调整 门 前、 后疏水排地沟门， 关闭 1号机高压缸第 四腔室 漏汽至三抽手动门、 门杆漏汽至三抽手动门 ， 并确 认疏水操作台各疏水 门确已关闭后， 重新检查一 作者简介：付春冶( 1 9 8 0一) ， 男， 黑龙江大庆人， 助理工程师， 技师， 从事电厂集控运行工作。 收稿 日期 ：2 0 0 9 0 31 1 5 2 青海电力 第2 8 卷 次 ， 保证确实按 闷缸要求正确执行 闷缸措施。4 ： 5 5 检查发现 a b侧电动主汽门后压力分别达到 1 6 2 、 1 5 9 mp a ， 立 即打开 a b侧电动 主汽 门后 疏水一次 门、 排地沟 门泄压 ， 并确认 a b侧 电动 主汽门后压力降至零后保持 a b侧电动主汽门 后疏水一次门、 排地沟门开启。 1 3 转子偏心出现异常后操作 4月 2 9日2 1 ： 2 5发现 1号机偏心率有上升 趋势 ( 7 6 ) ， 重新检查确认闷缸措施 ， 检查现场 确与措施一致 。偏心仍然有上升趋势 ， 就地测得 大轴晃动 1 1丝， 盘车电流在 2 8 3 o a之间波动。 1 、 2 、 3号瓦处用听针能听见轻微金属摩擦声 ， 3号 瓦处摩擦声较大。开启 a、 b侧 电动 主汽门后 疏 水排地沟门， 开启 9 m处 自动主汽门前排地沟门。 手紧 a b侧 电动主汽门， 关闭轴封供 汽调整 门 前 、 后疏水排地沟门， 确认疏水平台各疏水门是关 严 ， 偏心率仍然有上升趋 势。手摸轴封供汽调整 门前、 后隔离门较热( 温度在 7 0左右 ) 。2 2 ： 3 0 开启汽平衡至轴封供汽电动门前疏水排地沟， 开 启低压蒸汽母管至轴封供汽电动门前疏水排地沟 门， 均有汽排出。2 2 ： 3 3偏心率升高至 l 4 4 m之 后缓慢 回落， 2 3 ： 5 2至 7 0 m。0 1 ： 3 0偏心率 6 5 i l m且稳定 ， 大轴晃动 4丝 ， 盘车电流 2 7 a， 就地 听音正常。 2 原 因分析 2 1 运行 调查分 析 停机后调取的历史曲线发现 ： 1 ) 在汽轮机转子偏心增大时， 各瓦轴向振动 同步增大 ， 瓦振波形稳定 ， 无明显变化； 2 ) 汽轮机 内、 外缸壁温平稳 下降， 无发现异 常； 3 ) 汽轮机润滑油温略有变化， 最低点 3 6 8 5 ， 最高点 3 9 2 3 ， 油温变化过程平稳 ； 4 ) 1 5号瓦、 推力瓦回油温度与润滑油温同 步变化 ， 无发现异常； 5 ) 轴封供汽压力、 汽平衡 、 低压蒸汽母管蒸 汽压力为零， 轴封供汽温度平稳下降， 无发现异 常 ； 6 ) 调查发现汽轮机 b侧电动主汽 门后压力 为零 ， a侧电动主汽 门后压力有 回升 ， 最高升至 0 31 mpa； 7 ) 停机后高低 压缸差胀 、 盘车电流、 顶轴 油 压 、 变化 曲线与以往停机进行 了比较 ， 无发现异 常。 2 2 大修解体后分析 大修期间设备解体发现： i ) 汽平衡母管联络门( 靠 i 号机侧) 内漏 ； 2 ) 轴封进汽调整门前、 后手动门、 旁路门内 漏 ； 3 ) 轴封进汽调整门前、 后疏水至低压膨胀箱 管道 ( 2 8 m m 4 l i n ) 堵 塞。用压 缩空气 吹不 通， 压缩空气返气很大。后来在管道弯头处割开 3个 口， 吹出一些铁锈等杂物； 4 ) 轴封进汽调整门前、 后疏水不畅。解体检 查时， 轴封调整门前、 后疏水门处有铁锈 ； 5 ) 低压缸轴封有漏汽轻微吹损的痕迹； 6 ) 高中压轴封的间隙在正常范围， 没发现漏 汽 、 吹损现象。 经上述综合分析后得出下列原因： 1 ) 停机后缸温较高， 由于汽平衡母管至 1 号 机轴封隔离 门内漏 ， 即存在对轴封供汽源。汽平 衡至轴封供汽电动门内漏 ， 轴封调整门前后隔离 门存在较大内漏 ， 轴封供汽旁路门存在内漏 ， 有冷 气通过轴封系统返 回， 再加之轴封进汽调整门前 、 后疏水至排地沟疏水不 畅， 造成轴封急促冷却。 轴封变形 ， 与转子碰磨 ， 造成转子偏心上升 ， 晃动 增大； 2 ) 汽轮机 a侧电动主汽门后起压， 通过 自动 主汽门门杆漏汽返 回轴封系统冷却汽封 ， 造成汽 封受冷收缩 ， 与转子接触摩擦造成偏心上升 ， 晃动 增大 。 3 防范措施 3 1 大修做 出整改 1 ) 在汽平衡母管靠 2号机侧 ， 增加 1个手动 隔离门， 更好地隔断汽平衡汽源 ， 亦方便检修； 2 ) 解体检修轴封供汽汽平衡母管联络门( 靠 1 号机侧) ； 解体检修轴封供汽调整 门前、 后手动 门、 旁路门； 解体检修轴封供汽调整门前、 后疏水 排地沟门， 清理、 疏通疏水管道。 3 2 重新对停机闷缸措施进行修订 1 ) 原闷缸措施 中的停机后要确认 a b侧 电 动主汽门前 、 后疏水门应关闭严密 ，( 下转 5 5页) 第 4期 张学利等 ： d g 5 0 01 8 0型给水泵振动分析及处理 5 5 轮配合间隙在现有的标准基础上适 当增大。 增大叶轮密封环间隙、 导叶套间隙， 必然将增 大间隙泄漏量， 降低给水泵效率。由于密封环两 侧压差较大 ， 间隙增大时 ， 必然造 成大的泄漏损 失， 引起较大 的效 率下降 ； 而导叶套两侧压差较 小， 间隙增大时， 泄漏损失增加较小， 对效率的影 响也较小 。此外 ， 通过轴瓦振动分析 ， 可 以得知密 封环与叶轮的碰摩对振动影响较小， 导叶套与叶 轮轮毂 的碰摩才是振动的主要原因。 通过以上分析 ， 确定具体实施方案如下 ： 密封 环配合间隙根据厂家规定 ， 采用下限， 对导叶套与 叶轮配合采取增大给水泵导叶套间隙， 取厂家规 定的上限值。给水泵密封环、 导叶套间隙分别为 0 4 5 0 4 7 mm和 0 5 50 5 7 mm。 4 实施 的效 果 5号给水泵 于 2 0 0 5年 6月 1 8日大修结束后 投入运行， 轴瓦振动一直 良好 ， 再未出现轴瓦振动 频繁波动的现象 ， 运行效率达到 了 7 4 ， 给水泵 两侧轴瓦振动情况如表 1 所示。 表 1 5号给水泵大修后各瓦振动tx m 应用 同样的处理方法对大唐韩城发电厂其余 3台同类型给水泵进行 了处理， 均收到 了 良好效 果 ， 彻底消除了该型给水泵长期振动超标 的缺陷。 5 结语 通过对 d g 5 0 01 8 0型给水泵轴瓦振动形成 机理的分析， 明确 了该 型泵轴封结构不合理使轴 封水内窜 ， 造成导叶套与 叶轮轮毂碰 磨是导致轴 瓦频繁振动的主要原因。根据分析结果 ， 合理调 整密封环及导叶套与叶轮轮毂配合间隙 ， 圆满解 决 了该型给水泵 的振动 ， 对其它多级水泵 的振动 处理有借鉴作用 。 ( 上接第 5 2页) 改为停机后要确认 a b侧 电动主汽 门前 、后 疏 水门应关 闭严密。如 电动 主汽 门后起 压 ，应将 a b侧 电动 主汽门后 疏水 至排地 沟门打开 ，将 水汽排地沟 ，防止进人汽缸 ； 2 )原闷缸措施 中停机后将三抽至低压蒸 汽 母管的手动门关严 ，检查三抽至低压蒸汽母管应 无汽返回汽缸 。如有返汽 ，应将低压蒸汽母管退 出运行 ，防止蒸汽倒人汽缸。改为 ：停机后将三 抽至除氧器手动门、三抽至低压蒸汽母管手动门 关严 ，并检查三抽至低压蒸汽母管应无汽返 回汽 缸，如有返汽，应将低压蒸汽母管退出运行，防 止蒸汽倒人汽缸； 3 )原闷缸措施 中的停机后要全面检查 一遍 本体及管道有关疏水 门关闭严密，防止余汽从疏 水扩容器进入汽缸。改为：停机后要全面检查一 遍本体及管道有关疏水至扩容器手动门关闭严 密，防止余汽从疏水扩容器进入汽缸，并确认高 压缸第 四腔室漏汽至三抽手动门、门杆漏汽至三 抽手动 门已关闭。 3 3停机后操作注意事项 1 )细化操作记 录 ，特别是手动 门操作 ，以 便掌握系统运行状态 ； 2 )加强停机后参数监测 ，参数变化时及时 分析采取措施 ； 3 )如汽轮机在停运后盘车过种 中出现转子 偏心增大