125MW汽轮机启动时轴系振动分析

125MW汽轮机启动时轴系振动分析
发布时间：2022-02-16T04:07:42.953Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第16期作者：范国栋1 王岵2 [导读] 本文主要针对东汽D125A机组通流改造后，首次冲转过程中出现轴系振动问题进行分析，采取配重等方式进行振幅削减，并对下次机组检修中如何消除振动提出指导性意见，同时对同类型机组振动超标的治理问题提供了经验。

范国栋1 王岵2
嘉峪关宏晟电热有限责任公司甘肃嘉峪关 735100
摘要：本文主要针对东汽D125A机组通流改造后，首次冲转过程中出现轴系振动问题进行分析，采取配重等方式进行振幅削减，并对下次机组检修中如何消除振动提出指导性意见，同时对同类型机组振动超标的治理问题提供了经验。

关键词：汽轮机；轴系；振动
1 概述
本机组为2002年投产的由东方电气集团东方汽轮机有限公司生产的超高压、一次中间再热、双缸双排汽、抽汽凝汽式汽轮机，主蒸汽及再热蒸汽系统采用单元制，二级串联路系统，八个抽汽口，七级回热加热系统。

图1 机组轴系布置图
2 过程描述
由于该汽轮机投产至今已将近20年，时间较长，热耗超标，经济性下降，于2021年年初停机进行通流改造，并于6月中旬进行改造后的启动。

机组冲转过程中多次出现轴系振动超标，具体情况如下：
图2 #2X 轴振波形图“削波”
第一次次冲转，高中压转子在不同转速区间振动增加，通过振动波形及频谱分析，发现#1X、#2X等存在较大“削波”现象，机组振动属于“动静碰摩”引起的热弯曲，后打闸停机后，待偏心等重要参数恢复至初始值后。

以下图#2X振动波形为例。

第二次冲转，机组初定速3000r/min时，各轴瓦振动（单位：µm）情况如下表1：
如上表1所示，初定速时，#4X、#4Y振动较大外，其它各轴瓦振动情况基本良好，但定速8分钟以后，各瓦振动开始发生变化，具体趋势见图3：
图3 初定速后8分钟，各轴瓦振动情况变化趋势
如上图3所示，初定速后8分钟内，#2X、#2Y、#4X、#4Y轴振呈现逐渐增加趋势，且表现为典型的“强迫振动”，变现为1X倍频占主要分量，且#4X、#4Y，相位稳定，降速前各轴瓦振动情况如下表2。

表4 定速稳定后30分钟，各轴瓦振动数据列表
3 分析结论
结合测试数据及振动故障诊断分析经验，综合分析认为：
（1）#3X、#3Y、 #4X、#4Y振动故障
通过数据分析，认为引起#3X、#3Y、 #4X、#4Y振动故障的主要原因为低-发联轴器存在一定程度的对中问题，升速时表现为“不平衡”。

本次通过平衡，在#3X、#3Y和#4X、#4Y振动幅值之间达到平衡（即#3X、#3Y增加，#4X、#4Y降低）。

建议择机对低-发联轴器进行中心排查，消除故障。

（2）#2X、#2Y、 #1X、#1Y振动故障
通过数据分析，认为引起高中压转子振动较大的原因为，动静碰摩引起转子局部热弯曲，表现为一倍频分量较大。

建议对进汽参数、进汽量、轴封温度、轴封压力、缸温等进行控制，避免升、降速过程中高中压转子发生动静碰摩，引起局部热弯曲。

（3）3瓦瓦振较大问题
通过数据分析，3瓦瓦振大于同一轴承箱盖的4瓦，在2140r/min、2800r/min转速下，3、4瓦瓦振均表现为一定的波峰特性。

机组#3盖振较大的主要原因是，#3轴瓦支撑系统刚性存在较大问题。

通常情况下，轴瓦支撑刚性下降，由转子激振力引起的振动会在盖振上进行放大。

应检查支承系统连接情况、垫块接触状况、轴承配合间隙是否过大等。

建议择机对轴承箱盖螺栓紧力及探头安装情况进行排查，消除振动故障。

4 总结描述
通过对汽轮机组三次冲动、两次定速及轴系平衡配重前后振动分析，给出汽轮机轴系振动的分析方法及降低轴系振动的相关建议措施，为其他电厂处理类似轴系振动异常提供范例。

参考文献
[1]《汽轮机说明书》.东方汽轮机厂
[2]《主机证明书》.东方汽轮机厂
作者简介：范国栋（1978-- ）甘肃嘉峪关人，本科，工程师，现在嘉峪关宏晟电热公司，主要从事机组检修及特种设备管理工作，邮箱：**********************。

王岵（1983-- ）甘肃嘉峪关人，本科，工程师，现在嘉峪关宏晟电热公司，主要从事机组检修监督管理工作，邮箱：******************。