管立明--超超临界汽轮机振动分析(10.11.27)

轴承支撑刚度不足、共振等特征。排除摩擦、质量不平衡、热不平衡、中
心不正等因素。 3.处理措施：
1）检查探头，对探头安装端面进行清理，重新回装、旋紧处理；
处理效果：无效果。 2）机组运行中检查#3～#6轴瓦盖结合面螺栓，对称旋紧；
处理效果：无效果。
3）检查#1汽轮机A、B低压缸基础螺栓是否符合要求； 该型机组AB凝结器为刚性支撑，喉部通过不锈钢波形接连接，对缸体
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检修后在将汽缸置换到ON键上时，按照修前置换的数值应反映为负的 0.05～0.10mm表值，但是置换到ON键上还会出现汽缸继续上抬的现象， 即表继续显示正值，原因为上缸吊开后猫爪应力释放弹性变形转为冷态塑性 变形。如果将置换到ON键上的上抬值磨掉（即ON键的厚度减薄），冷态的 塑性变形在运行中热态下，受汽缸重力的影响产生热态弹性变形恢复到修前 状态时，上部汽封间隙进一步缩小。是因ON/OFF键置换工艺不当使上部汽 封间隙变小产生摩擦的因素。
1. #1汽轮机#3～#6轴瓦盖振发展情况描述： 芜湖公司#1汽轮机于08年6月份投产，因当时煤炭紧张，08年度连续运 行在2个月左右，且平均负荷在63%左右。 进入09年度，自1月10日#1汽轮机启动后，至4月初，连续运行约3个月 ，平均负荷在85%左右，4月中旬，#1机组调停，4月26日再次启动后，发 现#3～#6轴瓦盖振逐渐增长，突破0.05mm，出现报警，#6轴瓦至6月下旬
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2. 原因分析： 该故障出现后，联系东电厂、东汽厂及电科院进行了诊断，并对发电机 进行了诊断，测量其轴心轨迹、保持负荷不变降无功功率、氢温调整等试 验。从轴心轨迹看#2发电机#6瓦高次谐波较多，轴心轨迹较杂乱，但峰 值较小，不影响运行。#7、#8瓦倾斜度较大，单边幅值偏高，造成Y方向 振动偏大。 芜湖公司对发电机地脚螺栓进行了检查，测量地脚基础、台板振动均小 于20μm，地脚螺栓有一定间隙。 结论： 1）轴承垂直振动最大达到90m，轴振小于轴承振动，反映了轴承支 承刚度薄弱； 2）从轴系设计看出，发电机转子较低压转子中心低0.31mm，说明
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投盘车两个小时候，开始升速，升速至1200r/min时，2Y增长至110μm
，2X升至80μm，转速升至1500r/min中速暖机2个小时左右，开始升速，升
速至2500r/min时，2Y升至155μm，汽轮机打闸，过程中2Y最高升至 168μm，2X最高升至120μm，集团公司在系统内开展了“机侧热力系统优化”项目，该项目除了对热
力系统管道进行优化整合外，重点对汽轮机通流间隙进行了调整，
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芜湖公司联系华电电科院、技术中心、东汽厂来公司确定了隔板汽封、轴 封调整间隙，在原标准下限的基础上再下调0.05mm。间隙调整过小，汽
轮机启动后发生碰磨现象。
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汽轮机剖视图：
N660—25MPa/600℃/600℃(TC4F-40)型汽轮机
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轴系结构情况：
0.05mm
0.03mm
0. mm 31
0.00
#3轴瓦
#8轴瓦 #1轴瓦 #4轴瓦 #5轴瓦 #6轴瓦 #7轴瓦
#2轴瓦
0.79mm
0.8
7
0.12mm
0mm
汽轮机轴系图
影响较小，主要检查汽缸地脚螺栓是否有一定间隙（0.1mm）；
处理效果：部分螺栓旋松，松开后用钢筋电焊固定螺母，无效果。
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4）低压下缸支撑筋板断裂或刚度差： 利用下半年#1机组两次调停机会，进入低压缸检查低压缸支撑筋板是否 断裂、开焊等缺陷，支撑钢管无开焊等缺陷。 5）低压缸滑销系统卡涩，汽缸膨胀受阻，改变其固有的频率，产生共振 现象： 2010年3月份，#1机组大修，拆掉抵押内缸时，出现：① 滑销卡涩拉毛 等故障；② B低压缸向左偏移，检查隔板汽封右侧偏磨现象，复查中心时， 内缸跑偏0.5mm；③ #3～#6轴瓦垫铁接触面积达不到75%。
安徽华电芜湖发电有限公司
超超临界660MW汽轮机 振动分析与处理
二○一○年十一月二十七日
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概
述
安徽华电芜湖发电有限公司一期工程2×660MW汽轮机为东汽厂引进日 立技术生产的一次中间再热、单轴三缸四排汽、双背压凝汽式汽轮机，从 机头到机尾依次串联高中压缸（逆流高压缸、顺流中压缸）及两个双流低 压缸。高压缸呈反向布置（头对中压缸），由一个单流调节级与7个单流 压力级组成。中压缸共有6个压力级。两个低压缸压力级总数为2×2×7级。 末级叶片高度为1016mm(40″), 其纵剖面图如图1所示。 华电芜湖公司一期工程 2×660MW汽轮机为国内第一、第二台套该类型 机组，其中高中压模块为日立进口产品，08年实现双投产。
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#7轴瓦载荷相对减小，#7轴瓦可能存在不稳定因素；
3）#7轴瓦下部垫铁不实，也可造成轴瓦振动。
芜湖公司#2机组将于11年3月份大修，届时对#7轴瓦、发电机进行全 面检查、调整。
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欢迎各位领导、专家 莅临华电芜湖公司指导工作
谢
谢 ！
1.故障现象： 6月21日，#1汽轮机具备启动条件，锅炉冲洗、汽轮机暖机，汽轮机缸 温、膨胀等均具备条件，气温、汽压符合规程要求，汽轮机冲转，当转速 升至1100r/min时，#2瓦轴振X、Y方向均爬升较快，尤其是2Y升至150μm ，汽轮机降速后稳定了30分钟后，又开始升速，均出现#2轴瓦轴振偏大现 象，反复三次后，汽轮机打闸，投盘车。
2）汽轮机通流间隙调整时，因#2轴瓦标高低于中心线0.79mm，在调整 时，虽然进行了考虑，但是中压上隔板汽封、#3轴封上部间隙还是偏小， 造成偏磨，转子产生了微量的热弯曲。 3）汽轮机暖机时间太长，上下缸存在温差变形现象（高中压内缸没有 上下对称的温度测点，不好判断。） 4）置换ON/OFF键工作，一般是先置换前侧，再置换后侧，两猫爪处及 轴封处各架一百分表，置换至OFF时，轴封处表可能差0.05～0.10mm没 有到位，两侧猫爪处百分表可能变化较大，原因为上缸猫爪应力释放弹性 变形所为，属于正常现象。
，盖振增长至0.9mm，期间芜湖公司组织技术人员会同安徽电科院进行诊
断，并出具防范措施，下发发电部执行，机组监督运行。
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2. #1汽轮机#3～#6轴瓦盖振原因分析：
该类型机组其轴瓦盖为钢板焊接而成，是轴承室的上盖，与轴瓦没有连 接，测振探头就装在轴承室盖的正上布。
从现场测得的下缸体振动在0.04～0.06mm左右，缸体端面轴向振动为
3000r/min时，2Y稳定在130μm，2X稳定在90μm，交给电气做实验，#2轴
瓦轴振开始爬升，3个小时后，2Y升至160μm，汽轮机打闸投盘车，4个小 时后冲转至3000r/min，2Y稳定在110μm，并网带负荷，#2轴瓦轴振逐步
降低，机组650MW负荷时， 2Y振动降至至63μm。
2. 原因分析： 1）近期，各发电集团侧重于节能降耗，通过机组大修加大节能项目实施
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问题三：
#2汽轮机#7轴瓦（发电机前轴瓦）相继出现瓦振大，7Y轴振随瓦振变化 较大，瓦振随负荷变化敏感，发电机壳体前端振动偏大。
1. 故障过程：
#2机组自09年11月4日启动后就出现该问题，且发展趋势较快，随负荷变 化趋势较敏感，当负荷在600MW以上时，#7轴瓦瓦振稳定在90μm，7Y轴振 稳定在89μm，7X稳定在40μm，测量轴承轴向振动在75μm，发电机前端轴 向振动70μm，发电机后端轴向振动20μm，#6、#8轴瓦盖振、轴振正常，和 负荷变化无关。 具体情况见下图所示：
处理措施：
在中心复查、调整结束的基础上，对低压内缸洼窝进行了调整，滑销杜 绝异侧留有间隙；对轴瓦垫铁研磨，保证90%以上接触面积。
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处理结果：
大修后开机，#3～#6轴瓦盖振回复正常，均小于40μm，效果良好。
问题二： #1机组大修后启动，因#2轴瓦2Y振动大（160μm），延缓 并网3天：
0.07mm，#3～#6轴瓦轴振随盖振增大浮动较小，盖振随负荷升降非常敏 感。 330MW负荷下3~6瓦振动 单位：m 轴承名称 轴振 瓦振 X向 Y向 垂直 3 42 49 51 4 42 50 56 5 34 34 53 6 36 55 60
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从上述状态表现出的特征是轴瓦瓦振大于轴振，该特性是明显的汽缸、
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汽缸支撑情况：
高中压缸采取上缸支撑方式，高中压缸前猫爪通过垫销与前轴承座 连接，后猫爪通过垫销与中间轴承座连接，低压缸轴承座分别与低压缸 焊接后通过自滑块、纵横键导向滑动，其中轴系死点设置在中间轴承座 中心。
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问题一：
#1汽轮机#3～#6轴瓦盖振超出报警值（报警值：0.05mm):