电厂600MW汽轮机组安装调试中的问题分析与处理措施

电厂600MW汽轮机组安装调试中的问题分析与处理措施
发布时间：2021-06-02T03:57:40.893Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第4期作者：倪建忠[导读] 目前，大功率汽轮机和燃气轮机零部件的尺寸及重量越来越大。

青岛华丰伟业电力科技工程有限公司山东青岛摘要：目前，大功率汽轮机和燃气轮机零部件的尺寸及重量越来越大。

汽轮发电机组在运行过程中经常会出现转子不平衡现象并引发故障。

据统计，在汽轮机组已经发生振动故障中有80%左右是因转子不平衡而导致的，其中属转子本身质量问题的约占90%。

当前汽轮机整
体工艺水平有显著提升，加之火电厂自身不断总结经验、不断提升安装和检修质量，由转子本身导致的振动故障率在逐渐降低，但当前汽轮机发电机组振动的主要振源仍来自于转子本身的质量不平衡力。

基于此，本文主要对电厂600MW汽轮机组安装调试中的问题分析与处理措施做论述，详情如下。

关键词：电厂；600MW汽轮机组；安装调试；问题分析；处理措施
引言
1原始质量不平衡
这是一种汽轮机原本就存在的故障，并不是汽机运行后才引发的，而是原来自身的条件就包含着。

首先转子存在设计缺陷导致加工存在偏差，此时也易造成安装偏差，最终导致机组中转子质量偏心的存在。

在运行中因动平衡精度不高，只进行低速动平衡时离心力较小，但转子不平衡质量离心力会随着转子转速的提高以转速的平方关系增加。

随着转子转速的不断上升直到达到工作转速时，转子的这一离心力要迫使机组振动，从而造成汽轮机振动过大。

原始质量不平衡故障特征可总结为：转子振动是与转速同频的强迫振动，在一定转速下振动是比较稳的。

定振动幅值随转速及振动理论中的共振曲线规律变换，在临界区达到最大值。

2电厂600MW汽轮机组安装调试中问题的处理措施 2.1汽轮机本体通流提效改造
为进一步提高机组的效率降低热耗，使机组在允许的范围内最经济的运行，结合某电厂实际情况和降低煤耗指标的要求，本改造采用汽机侧主汽和再热温度都提升至600℃方案。

由于改造中汽轮机进汽温度大幅升高、湿冷改空冷，在高中压缸基础保持不变的前提下，汽轮机本体包括高、中、低压模块各大小部件、通流叶片及隔板、各轴承等均需进行全新设计。

由于进汽温度、焓值的升高，主蒸汽携带的能量增强，为了减小容积时间常数，高、中压模块均采用了进汽阀门与汽缸直连的结构型式，取消了阀门与汽缸之间的导汽管。

低压模块由湿冷彻底更换为空冷模块，汽缸与轴承座分离。

低压模块在超超临界机组体系下进行了方案设计，低压外缸与排汽装置刚性连接，不参与滑销系统膨胀；低压内缸轴向支撑于轴承座；通流采用2×6+2×2的方式，前五级为AIBT整体通流平台全新设计，后两级为740mm标准的末级级组。

2.2表面喷砂技术
以压缩空气为动力源形成高速喷射束，将金刚砂高速喷射到待处理设备表面，利用高速砂流的冲击作用，使设备外表或形状发生变化，清理和粗化基体表面。

因磨料对设备表面冲击和切削作用，使设备表面获得一定清洁度和粗糙度，改善设备表面的机械性能，增加涂层之间附着力。

为消除转子、叶轮、隔板表面锈蚀，采用喷砂技术在转子表面同一部位检测粗糙度、尺寸、表面硬度。

按照检修工作安排和起吊顺序，清洗前将转子、隔板孔洞、缝隙堵塞保护好，以防止叶片、轴等部件损伤，依次将转子、隔板（含气封槽道、安装槽道、水平端面）清洗完毕，继而高中压转子调速部分、推力盘部分、转子轴颈、转子联轴器螺栓孔及外圆、端面。

隔板叶顶部在清洗作业时，根据清洗方案事先做好包扎防护工作。

在吊装前，用压缩空气把转子、隔板等设备表面、螺栓孔内残留物吹干净，不留残留物。

在设备喷丸处理时，喷枪需保持一定角度，严禁喷头长时间停留在设备表面。

根据同型机组通流部分清理技术要求，通流叶栅部分喷丸覆盖率不能超过两遍。

依据汽机清洁度标准，喷砂清除所有氧化皮、附着物、粉尘油污、锈点等，允许任何25×25mm面积内在金属凹痕底部有不超过40%面积比的暗斑，但不得有油污和松动氧化皮等，清理结果合格。

2.3转子高速动平衡
汽机是高速旋转的精密配合机械设备，汽机作为原动机具有强大的动力矩。

运行过程中，调节系统一旦失灵就可能引起转子转速急剧升高，转子零件应力超过允许数值，导致叶片甩脱、轴承损坏、转子断裂，甚至整机报废。

为防止汽机超速，模拟高速旋转工况对转子进行动平衡检测与校正，以满足运行工况要求。

具体试验内容和主要技术参数如下：①经动平衡校正后，转子在工作转速n=3000r/min时，轴承座振动允许值Vrms≤1.80mm/s，实测进气端0.402mm/s，排气端0.908mm/s；②在试验台架上，测定转子一阶临界转速值n1=1748r/min时，在第1级叶轮Φ890直径处配重3块、总重155g，第16级叶轮Φ920直径处配重1块、总重量115g；③在试验台架上进行超速试验，转子转速n=3050r/min时，超速2min，测得轴承座振动响应曲线。

2.4预防措施
1)油温控制。

整个冲洗过程通过油冷器和加热器的投入，将油温控制在35～50℃之间，并控制油温周期性变化。

2)局部重点冲洗。

冲洗过程中，通过隔绝部分系统，对处于系统远端、不易冲洗的油动机进行重点清洗，确保冲洗的彻底性。

3)全面冲洗。

将快关阀油动机部分管路进行短接，确保每一处管件都参与冲洗，确保冲洗的全面性。

4)环境控制。

更换冲洗板电磁阀的工作要在夜间进行，须确保周边不存在交叉作业，并对周边环境进行清扫，确保周边环境无污染物。

5)重点部件清洗。

阻尼器、节流孔、单向阀、卸荷阀均是精密部件，也是最容易发生卡涩的位置，一阶段油循环前将以上部件全部拆除，并使用无水乙醇彻底清洗，待油质合格后，在二阶段回装。

6)管道加固。

对于高空、冗长管路进行加固，确保加固装置“落地生根”，减少空载打闸的次数。

2.5汽轮机组运行优化建议
汽轮机冲转过程中，必须就地严密监视汽轮机转速的变化及机组声音、振动、各轴承温度等变化情况。

应确认高压缸通风阀在打开位置，并严密监视高压缸排汽口金属温度变化。

冲转升速过程，禁止利用“调节器设定”进行手动方式增减转速。

及时调整高低压旁路系统，按启动曲线控制汽温、汽压。

及时调整排汽装置热井、除氧器水位，注意轴封压力的变化。

冲转过程中禁止在临界转速附近停留，振动超限保护拒动时应立即打闸停机，投入连续盘车，检查大轴弯曲值，待大轴弯曲值回到原始值并检查机组无异常、连续盘车时间足够（应不少于4小时）后方可重新启动。

严禁降低转速暖机或强迫升速。

在中速暖机前轴承振动不得超过30μm，过临界转速时，轴承振动不得超过80μm，轴振不得超过150μm，当轴承振动达100μm或轴振达250μm时，应紧急打闸停机。

结语
火电厂里有很多重要的输配电设备，汽轮机发电组就是其中之一，对其进行有效地预防并控制故障，才能使汽轮发电组稳定而高效地运行。

如何有效解决汽轮机组振动大的现象，需技术人员进一步研究分析数据，提出对应的优化运行策略，从而提高汽轮机组的运行可靠性能。

参考文献
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