上汽厂600MW机组尾部轴承振动分析与处理.ppt

上汽600MW机组尾部轴承振动分析与处理 大唐淮南田家庵发电厂程刚 内容摘要 目录 1 设备概述2 尾部轴承结构 特点及振动原因分析3 尾部轴承振动的处理4 结论 设备概述 上汽厂600MW亚临界机组为上海汽轮机厂引进美国西屋公司技术生产的 亚临界 一次中间再热 四缸四排汽 单轴凝汽式汽轮机 型号为N600 16 7 537 537 除集电环转子外 其余每一段转子均各自支承于两个径向轴承上 整个轴系共有11个轴承 其尾部轴承 集电环轴承 为四瓦块可倾瓦式径向轴承 该型机组投入运行后 尾部轴承振动普遍存在不稳定现象 并且随着运行时间的增长 振动值呈现逐渐爬升的趋势 针对上汽600MW机组尾部轴承的运行状况 我们从轴承的结构特点 工作原理 振动产生等方面入手 就尾部轴承的检修工艺进行深入的研究与探讨 并结合在机组大 小修中的实践经验 就此问题该如何解决而与大家共享 一 轴承结构特点及振动原因分析 轴承结构 特点上汽厂600MW机组尾部轴承是支撑集电环转子的唯一轴承 由4块带绝缘板的钢制垫块支承于轴承座内孔中 靠垫块与壳体之间的垫片来调整轴承定位 为防止轴承在轴承座内转动 在水平中分面处装有止动销 4块瓦块均置于壳体并以球面垫块来支承和定位 这样可允许瓦块摆动 如下图 这种轴承每一瓦块的油膜作用力都通过轴颈中心 因此它没有可引起轴心滑动的分力 所以这种轴承具有较高的油膜稳定性和抗振荡能力 能有效的避免油膜自激振荡及间隙振荡 摩擦损失也较少 以适应各种转速 轴承负载等动态条件的变化 可倾瓦轴承的优点不仅在于较高的稳定性 还在于它在运行中具有承受大不平衡量的能力 可倾瓦轴承对不平衡的敏感性要比固定瓦小 但是对于可倾瓦轴承 支点弹性变化对轴瓦稳定性能有着较大的影响 转子轴颈在瓦中偏离中心位置较远时 远离的那个瓦块会因为动压力的丧失出现颤振 从而大大降低轴承的稳定性 由此分析可以判断 1 要保证可倾瓦的运行稳定性 在加工工艺方面 对于轴承瓦块的同心度 瓦块支点刚度 轴承支座刚度要求较高 2 对转轴刚度要求较高 当转轴刚度降低 在运行中挠曲值增大时 瓦块容易产生颤振 造成轴承失稳 振动机理分析分析问题机组尾部轴承振动频谱 我们发现振动随时间增长逐渐增大 变化最明显的是1X振动分量 即主要以普通强迫振动形式出现 相位变化不太明显 中间出现倍频 分频分量 如下图 如下图 产生这种振动的故障原因包括 1 组合式转子轴向联接紧力不足 联接螺栓松驰或联接螺栓局部断裂 2 转轴存在轴向裂纹 3 当组合式转子轴向紧力不足时 转轴刚度降低 这不仅增大了不平衡灵敏度 而且使转子在运行中轴头晃度增大产生新的不平衡量 使振动进一步增大 尾部轴承轴系支撑振动特性分析尾部轴承轴系支承属于励 发三支承轴系 这种轴系中 外伸端转子的不平衡对于轴系振动非常灵敏 当主跨转子二阶临界远低于转子工作转速时 在工作转速下外伸转子的不平衡对于主跨转子的挠曲影响不大 因此在中小机组上励 发轴系大量采用三支承结构 但随着单机容量的增大 如上汽厂600MW机组 主跨 发电机转子 二阶临界转速 2700r min左右 与该转子工作转速非常接近 在工作转速下 外伸转子的不平衡量对于主跨转子的挠曲产生显注影响 主跨转子的挠曲反过来放大外伸转子的不平衡 随时间的增加 尾部轴承振动也逐渐增加 振动原因综合上述分析情况 尾部轴承振动产生异常变化的原因包括 1 励 发三支承轴系的设计模式 使集电环转子原始不平衡量及由于安装出现的不平衡量 对发电机转子影响较大 经过放大后使集电环转子产生新的不平衡量 随时间的增加 不平衡量逐渐叠加 致使尾部轴承振动逐渐增加 2 发电机转子挠曲对于集电环转子产生的不平衡量 直接表现为集电环小轴的摆振 这将直接考验尾部轴承以及轴承座的刚度 刚度不够 对于振摆不能产生足够的抑制作用 轴承振动将逐步升高 3 由于励电靠背轮的联接刚度存在问题 转子轴向紧力不足 使转子在运行中轴头晃度增大 产生新的不平衡量 使尾部轴承振动增加 二 尾部轴承振动的处理 1 减少集电环转子的原始不平衡量 包括控制转子的弯曲度 靠背轮瓢偏度 轴颈椭圆度 锥度等方面 2 减少集电环转子由于安装 检修工艺问题而出现的不平衡量 包括保证集电环转子与尾部轴承的平行度 保证励 发转子中心 提高励 发对轮联接同心度 增加励 发对轮联接刚度 保证集电环转子摆度等方面 3 提高尾部轴承支承刚度以增加轴承稳定性 包括 适当提高轴瓦标高 增加轴瓦负荷 适当减小轴瓦径向间隙 适当增加轴瓦座顶部紧力 保证瓦底部垫块与洼窝的接触等方面 4 注意浮动油环安装工艺 如果较大偏差有可能在集电环转子上形成碰磨源 对转子产生不平衡量 三 结论 通过对上汽厂600MW机组尾部轴承运行状态分析 可以制定出切实可行的检修工艺及方案 并在机组大修中予以实践 改进 对于厂家提供的标准数值 可以针对不同机组基础数据的差异进行适当的修改 这对于尾部轴瓦振动数值达标 保持机组安全稳定运行 能起到关键性的作用 备注 通过以上经验分析及工作实施 在本人参与监理的