汽轮机转速波动原因分析及对策

莱钢科技第1期（总第197期）｛经验交流）

汽轮机转速波动原因分析及对策

段伦俊

（能源动力厂）

摘要：能源动力厂银前NK40/56机组汽轮机在中修后调试及试运行期间出现转速波动，再

一次被迫停机检修。结合日常生产过程中，机组存在的类似问题，进行转速波动的原因分析及

对策研究，并总结了对策实施后的经验，可为类似汽轮机组检修和生产提供参考。

关键词：汽轮机转速波动；调节系统波动；对策实施

0前言

能源动力厂使用的汽轮机多为杭州汽轮机厂生产的NK40/56型凝汽式汽轮机，机组设计很成熟，但由于工艺方面和设备检修维护等方面原因，机组经常会运行一段时间后就振动加剧，产生转速波动。通过解体设备，找出产生问题的原因，采取相应措施，故障得以解决。

1存在问题

能源动力厂银前3台机组系杭州汽轮机厂有限责任公司生产的NK40/56型中温中压凝汽式汽轮机,汽轮机组的轴系共用4只轴承支撑。在2018年4月15日~28日对才机组例行中修，汽轮机在调试和试运行期间出现转速波动被迫停机的现象。调节油压一直在0.075MPa左右,后来发现油压突然下降至0.05MPa左右，解体1*机组射油器时发现碎铁杂物将喷嘴堵塞一部分，影响出口压力不稳定性，后经重新清洗油箱、油管路，并调节喷嘴流量,保证了出口油压稳定在0.08MPa以上，问题得以解决，机组恢复正常。

2转速波动原因分析及对策

2.1调节系统波动方面

2.1.1引起转速波动的原因

调节系统波动的原因很多，也是比较复杂的，一

作者简介:段伦俊（1981-）,男,2005年7月毕业于青岛大学热能与动力工程专业。高级T.程师,从事热动技术工作。般说来有如下原因：

1）首先要解决油压波动问题，特别是取液压为转速讯号的全液压调节系统更加敏感。若不等率8 =5%，泵出口压力p=0.49MPa^l」△Pmax=0.049 MPa,也就是说当油泵压力有0.049MPa的变化，机组的功率将变化100%,只要油压有0.0098MPa波动,就会引起机组功率变化20%。

2）其次要解决调节系统的部件漏油问题。漏油原因很多，如加工超差、铸件砂眼、油脏、锈蚀、磨损过大、进油口堵塞、泵阀管道漏油等均能影响阴节系统波动。•

3）各运动部件一油动机错油门及活塞与压力变换器滑阀等卡涩及弹簧偏斜阻力增大。

2.1.2具体分析,采取有效措施

1）解体检查油动机活塞、错油门滑阀、压力变换器滑阀及其套筒和内缸等部件时，表面有不同程度的拉毛和划痕，有的还比较严重，说明油质确实很脏，容易造成错油门滑阀及压力变换器滑阀等卡涩（油动机活塞就因卡过油动机而不移动），根据经验只能引起5-15rad/min左右的波动，也不会波动上百转，因此，滑阀等的卡涩不是造成波动的主要原因。

2）压力变换器滑阀与错油门滑阀的弹簧外表面没有磨损或相碰痕迹,说明球形支点对中性良好,从而排除了2个弹簧对系统波动所产生的不良影响的可能。

3）调节油压一直在0.075MPa左右，如发现油压突然下降，须解体射油器检查是否有碎铁杂物将喷嘴堵塞一部分,影响出口压力不稳定，重新清洗油

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莱钢科技2019年3月

箱、油管路，并调节喷嘴流量,保证出口油压稳定在0.08MPa以上。而且同时应检查管路是否有漏油现象发生。

2.2机械振动方面

2.2.1振动原因引起的转速波动

由于检修过程中不够仔细，轴对中值达不到要求，或轴瓦未清洗干净，使铁屑等异物掉到油中，在油循环时擦伤了轴瓦后影响了油膜的形成，由于轴瓦是巴氏合金制成，其硬度及耐磨度均没有轴的大，当轴瓦磨损后，油楔压力变化，因而破坏了轴的平衡，引起轴振动，产生转速波动。

在运行过程中由于蒸汽质量差,致使汽轮机叶片积盐结垢，转子发生不平衡而产生大的震动，产生转速波动。

长期的运行（发电机转子以及励磁机转子没有来得及清扫），积灰太多也会引起轴系的不平衡，产生转速波动。

停机后未及时投入盘车或连续盘车时间太短，致使轴产生弯曲。

润滑油压发生变化可能引起供油不足或太高使油楔压力变化，改变轴在轴瓦中的位置，引起震动,产生转速波动。

检修后联轴器对中不准以及自身瓢偏,最可能引起机组振动。

由于机组本身（轴承座等）刚度不足或者轴承座固定不实，也很容易形成振动增加,特别是自振频率接近于转子的工作频率时，更容易引起振动增加（例如：发生定位销脱落，导致轴承在开机时旋转120°）o

当机组负荷发生变化时引发轴的扭转振动，产生转速波动。

受水冲击、叶片断、运行参数超规定值、滑销卡涩、轴向位移和胀差过大等引起振动，产生转速波动。

2.2.2处理预防及方法

1）大修时认真检查基础是否有下沉和松动现象，如果有则及时处理，认真检查滑销是否正常有无缺陷，如有则及时消除。

2）在检修时严格对中，检修轴承时注意清理轴承球面及瓦面的清洁，不应有杂质及裂纹等,应紧固轴承，不能使其有松动现象。

3）保证蒸汽品质合格，并定期对汽轮机叶片加预清洗。

4）定时清理积灰。

5）运行及停运机组时，严格按照规程操作，发现异常现象及时处理。开机时，低速暖机时间足够，若发生胀差过大，滑销卡涩、轴向位移过大,振动剧烈并有异常声音等现象时,停机检查并预以消除，机组运行过程中注意监视油压，不能波动太大;经常检查油质，停机后要及时开连续盘车电机直至气缸温度不高于80°C,长期停机时要定期盘车。

3结语

通过对银前2*汽轮机组转速波动问题实施的若干措施及排查检修，摸清了该型汽轮机出现此类问题过程特性，为类似机组检修、生产运行积累了试验数据和依据，可供类似汽轮机组检修和生产提供参考。

Analysis on the Speed Fluctuation of Steam Turbines and Countermeasures

Duan Lunjun

(The Energy&Power Plant)

Abstract:In the energy&power plant,the speed fluctuation of NK40/56unit steam turbine occurred during the debugging and commissioning after medium-term maintenance,and the steam turbine was forced to stop to check bined with the daily production processes,the similar problems existed

in the unit.The reason analysis and countermeasure study on the speed fluctuation were carried out,and the experience after carrying out the countermeasures was summarized,providing a reference for the intenance and production of similar steam turbine units.

Key words:the speed fluctuation of steam turbines；the fluctuation of adjusting system；countermeasure implementation

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