200MW汽轮发电机组振动处理.pdf

2 0 0 8年 第 1 期 贵 州电力技术 ( 总第 1 0 3期) 2 0 0 mw 汽轮发电机组振动处理 贵州黔桂发电有限责任公司刘伦飞彭天超 5 5 8 3 l 8 关键词轴瓦振动控制处理安全稳定 1 引言 某厂 4号机组是东方汽轮机厂 2 0 0 0年 8月制 造的 d 2 0 0 q型， 汽轮发电机额定功率为 2 0 0 mw， 型 号为 q f s n一 2 0 0 2 。机组轴系示意图见 图 1 。 、 ， i lp 图 1 轴 系示 意 汽轮机通流部分由高、 中、 低压缸三部分组成 ， 瓦三瓦块各加入 0 0 5 m m厚的垫铁装复 ， 测得顶 隙 高压、 中压 、 低压转子间均采用刚性连轴器连接 ， 汽0 4 4 mm， 因瓦枕与上瓦背面垫铁接触不好 ， 经打磨 轮机的六个支持轴承分别为 ： 1号、 2号、 4号轴 承为 找接触在正上方 ， 最终紧力 0 0 6 m m， 启机后 2号 瓦 可倾瓦轴承， 3 号轴承为三油楔推力联合轴承 ， 5号、 轴振降至 9 0 u m左右稳定运行， 2 0 0 5年 3月 2 1 e l 1 6号轴承为椭圆轴承。 号 、 2号、 3号瓦轴振运行中发生突变， 并激发 2号瓦 该机 自投产以来一直存在高压缸轴承轴振偏大 盖振且有异常声音产生 ， 严重威胁机组安全运行 ， 经 现象 ， 在调试阶段主要是 2号瓦轴振偏大 ， 后投产后 多方分析采取相关 的调整措施 ， 但还是不能控制轴 1 号瓦轴振偏大 ( 1 4 01 8 0 u m之间) ， 并经常出现 1 瓦轴振及盖振的激发。后公司组织相关技术人员经 号、 2号、 3号瓦轴 振运行 中激 发 ， 最 大 幅值 达到 现场试验 、 检查及查阅相关资料并咨询西安热工所 、 2 9 5 u m以上 ， 严重威 胁机组安全运 行， 后 只有将 1 贵州电力试研院、 东方汽轮机厂等， 排除机组进冷水 号、 2号 、 3号高压调 门全开 ， 4号高压调 门维持在 冷汽 ， 系统安装存在问题 ， 管道接错串水 、 缸体跑偏、 6 5 开度运行 ， 能减少轴振激发的次数 ， 但 2 0 0 mw 上下缸温差大、 轴封 中进水等导致动静接触或转 子 负荷时机前压力只有 1 1 41 1 7 mp a ， 严重影响机 某个部位出现临时弯 曲变形 ， 转动部件 中可能出现 组经济性 ， 同时润滑油泵经常启运或长时间运行来 松动或脱落激发轴振的可能性 ， 并排除油膜振荡 的 调节振动 ， 给机组留下安全隐患。 可能性。分析认为是机前压力提高后及机组负荷从 2 大修前的蒯处理过程 - ，而 21 3 0m 号 w 、 2 0 0 3年 1 2月检查性大修时对机组进行检查未 上部进 汽量减小后 ， 产生一不平衡力 ， 一方面使高压 见异常， 机组启动后 1号、 2号 瓦轴振在 1 3 0 u m， 盖 缸调节处的转子上浮而改变转子轴心位置 ， 另一方 振 1 5 u rn左右稳定运行 ； 2 0 0 4年 6月至 1 0月期间 2 面又使轴承载荷降低导致轴承稳定性 降低 ， 使轴承 号瓦轴振逐渐上升至 1 8 0 u m左右运行 ， 盖振无变化 无法对转子提供足够的阻尼抑制机组 出现 的自激振 ( 其间出现过 2号瓦轴振从 1 3 0 u rn突升至 2 0 0 u m左 动 ， 加之 1 号 、 2号瓦瓦块 自位能力差等原 因使 1 号 右 ， 而盖振无明显变化) 。2 0 0 4年 1 0月检查过 2号 瓦轴振突变 ， 同时在激发 2号 、 3号瓦轴振后 ， 又激 瓦 ， 机组启运后在 2 0 0 4年 1 0月 至 2 0 0 5年 2月期 发 2号瓦轴振及盖振 ， 因而采取控制 汽轮机润滑油 间， 2号瓦轴振发生过多次突变， 且变化时间从开始 温度在 3 73 9 c运 行； 低压 轴 封 汽 温 度 设 定 在 时的几秒增加至一分钟左右 ， 同时盖振也有所变化。 1 2 0 c运 行 ；高 压 排 汽 疏 水 罐 水 位 控 制 低 于 2 0 0 5年 2月 1日停机时对 2号轴瓦进行检修 ： 在上 5 0 0 mm， ， 运行 中当 1号 、 2号、 3号瓦轴振或盖振上 】 8 维普资讯 2 0 0 8年 第 1 期 贵 州电力技术 ( 总第 1 0 3期 ) 升时 ， 立 即启动交流润滑油泵运行 ， 并检查、 调整各 控制参数在范围内， 对轴封汽滤 网进行疏水 ， 根据振 动上升情况启动顶轴油泵 ( 盖振大时) 和减负荷 ， 减 负荷时采用滑压减负荷方式。通过采取以上运行方 式后减少了机组轴瓦振动的激发频率。 3原 因分析 由于 4号机组存在的轴瓦轴振频繁激发这一重 大安全隐患 ， 于 2 0 0 7年 6月进行大修 ， 工期 4 5天 ， 在大修前 向北京博德威 电力振动科技有 限公 司咨 询 ， 从趋势图看 ， 分析认为该机频繁发生不稳定振动 应是 由以下原 因引起 ： 存在动静摩擦 ， 是由于运行过 程 中汽封间隙的消失引起 的， 其特点是在一段时 间 里振动逐渐上升 ， 过了一段时间又逐渐恢复正常 ； 存 在汽流激振 ， 是由不均匀的汽流力激发的， 其特点是 振动与负荷有关 ， 随着负荷的增大而增大 ， 改变调 门 顺序和开度对振动都会有影响； 存在轴瓦松动 、 稳定 性差 。 往往会引起振动的突变。 4 处理对策 根据 以上原 因分析 ， 大修 时重点检查 高压缸有 无跑偏 ； 检查高压缸抽汽管道的膨胀是否正常 ， 是否 对汽缸存在过大推力 ； 适当增大汽封 间隙间隙 ， 调整 到规程规定的上限值 ； 考虑将汽封间隙沿蒸 汽流动 方 向设计成喇叭型， 即轴封进汽端间隙小 ， 排气端间 隙大， 这种形状产生的汽流力不仅不产生失稳力 ， 还 有利于增加稳定性 ， 从而达到控制高压转子 产生汽 流激振的 目的； 在保证瓦温正常的前期下 ， 适当提高 1号、 2号瓦的载荷 ( 特别是 1号瓦) ； 在大修后视机 组振动情况决定是否进行轴系动平衡 。 5 机组大修时的检查情 况及处 理 2 0 0 7年 6月 4号机组大修 时对 1号、 2号轴承 从轴瓦的紧力 、 顶隙、 汽封以及整个轴系的中心都进 行了全面的检查： 发现主油泵与高压转子联轴器销 子螺栓间隙大 ， 主油泵与高压转子齿形联轴器的挡 圈脱落( 挡 圈重量为 8 0 0 g ) ， 高压缸前 、 后 汽封有 明 显的磨痕 ， 中低压部分汽封也存在类似现象 ， 高压缸 不存在跑偏 ， 高压缸抽汽管道 的膨胀正常。经分析 ， 重达 8 0 0克的挡圈脱落是导致机 组大修前 1号 、 2 号、 3号瓦轴振突变的重要原因( 大修启动正常运行 后至今未出现激发过) 。因此大修时提高了 1号、 2 号瓦的载荷 ， 更换和调整存在 问题 的汽封 ( 汽封 间 隙调大 ， 但未调成喇叭型) 。 6 作高速动平衡情况 2 0 0 7年 8月 1日7 ：3 0分 4号机组大修后启 动 ， 1号瓦轴振达 1 1 3 m， 2号瓦轴振达 1 4 0 p m， 1 1 ：5 0分 打闸停机 ， 根据此次启动定速后 的数据分 析 ， 1 号 、 2号瓦轴振较大， 存 在质量不平衡 ， 公 司决 定做轴系高速动平衡。 停机后在机头 圆盘处加重 5 1 5 g l2 3 0 。 ， 在高中 对轮加重 8 1 0 g l0 。 后 ， 8月 2日 1 8 ：4 0 4号机组再 次启动 ， 1 9 “0 5分定速。定速 3 0 0 0 r m i n时 1号瓦 轴振大幅改善 ， 下降至 6 6 p m， 2号瓦轴振略有下降 为 1 3 0 p m左右 。8月 3日8 ：2 5分并 网， 1 9 ：5 5分 负荷达 2 0 1 m w， 各轴承振动无异常。1 号 瓦轴振大 幅改善 ， 但 2号瓦轴振值 的变化不大 ， 仍然偏大( 见 表 1 ) 。 表 1 平衡前后定速时的振动 7 结论 4号机组经 过这次大修 处理 和作高速 动平衡 后 ， 机组的轴振基本达到“ 良好( g o o d) ” 的标准 ， 但 2号瓦轴振仍然偏高 ； 轴