具有交錯(cuò)式振動(dòng)變化趨勢(shì)的汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障診斷與處理

吳立明

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱 150046）

1 機(jī)組異常振動(dòng)特征

某電廠2#汽輪發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)型號(hào)為L(zhǎng)C40/N115-9.88/539/1.9高壓、單軸、沖動(dòng)、凝汽軸向排汽式汽輪機(jī)。機(jī)組在調(diào)試運(yùn)行期間，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子1#、2#瓦軸振及瓦振在額定轉(zhuǎn)速變負(fù)荷或變工況下出現(xiàn)交替增大、減小現(xiàn)象，即其中一個(gè)瓦的振動(dòng)增大時(shí)，另一個(gè)瓦的振動(dòng)將變小，振動(dòng)最大時(shí)2瓦振動(dòng)接近200 μm。調(diào)試初期定速的振動(dòng)畫(huà)面及振動(dòng)趨勢(shì)如圖1、圖2所示。

圖1 機(jī)組調(diào)試初期振動(dòng)畫(huà)面

圖2 機(jī)組首次沖轉(zhuǎn)及帶負(fù)荷振動(dòng)趨勢(shì)圖

2 異常振動(dòng)原因分析與處理

出現(xiàn)該異常振動(dòng)后，對(duì)與機(jī)組運(yùn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集整理分析。調(diào)取整個(gè)過(guò)程的振動(dòng)數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)該機(jī)組的振動(dòng)問(wèn)題主要反映在汽輪機(jī)1#、2#瓦，振動(dòng)主要存在兩個(gè)特點(diǎn)：一是未帶負(fù)荷時(shí)2#瓦振動(dòng)持續(xù)增大，最大振幅接近200 μm；二是帶負(fù)荷后出現(xiàn)1#、2#瓦振動(dòng)交替增大、減小。

對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性分析，調(diào)取TDM振動(dòng)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)機(jī)組在整個(gè)運(yùn)行期間，2#瓦振動(dòng)相位相對(duì)比較穩(wěn)定，1#瓦振動(dòng)相位呈不規(guī)律性變化，但是1#瓦幅值較小，說(shuō)明機(jī)組在整個(gè)運(yùn)行期間，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子可能存在動(dòng)靜碰磨。結(jié)合機(jī)組振動(dòng)運(yùn)行畫(huà)面，可以發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)1#，2#瓦瓦溫?cái)?shù)據(jù)存在較大差異，2#瓦瓦溫明顯低于1#瓦瓦溫。調(diào)取同型號(hào)已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行機(jī)組瓦溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行比較，如表1所示，可以發(fā)現(xiàn)2#機(jī)組2#瓦瓦溫同樣低于同型號(hào)1#機(jī)組2#瓦瓦溫。結(jié)合設(shè)計(jì)廠家提供的1#、2#瓦的設(shè)計(jì)比壓數(shù)據(jù)，1# 瓦 1.36 MPa，2# 瓦 1.58 MPa，2# 瓦比壓要大于1#瓦，但是本臺(tái)機(jī)組2#瓦瓦溫卻明顯低于1#瓦，說(shuō)明實(shí)際軸系2#瓦承載明顯低于設(shè)計(jì)承載，轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性差，易受外界擾動(dòng)影響，這也是造成機(jī)組出現(xiàn)1#、2#瓦振動(dòng)交替變化的原因。

根據(jù)以上分析制定后續(xù)處理方案：1）揭瓦檢查1#、2#瓦軸瓦磨損情況；2）鑒于目前機(jī)組可能存在碰磨現(xiàn)象，不宜將2#瓦標(biāo)高上調(diào)太多，建議2#瓦標(biāo)高上調(diào)0.1 mm；3）對(duì)于碰磨問(wèn)題，如機(jī)組振動(dòng)一直在200 μm以下，可繼續(xù)運(yùn)行，進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，直至振動(dòng)穩(wěn)定；4）如振動(dòng)穩(wěn)定后，振幅仍較大，可以采用動(dòng)平衡方案進(jìn)行進(jìn)一步處理。

表1 1#、2#機(jī)組瓦溫對(duì)比表 ℃

機(jī)組按以上方案進(jìn)行處理后，交替振動(dòng)消失，各瓦振動(dòng)恢復(fù)正常。處理后振動(dòng)畫(huà)面如圖3所示，雖然目前2#瓦承載仍然偏低，但是機(jī)組目前運(yùn)行比較穩(wěn)定，可在大修時(shí)將標(biāo)高進(jìn)一步調(diào)整。

3 結(jié)語(yǔ)

機(jī)組各瓦振動(dòng)交替變化是汽輪發(fā)電機(jī)組經(jīng)常發(fā)生的一類(lèi)振動(dòng)現(xiàn)象，主要與軸瓦的承載相關(guān)，合理進(jìn)行軸系設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制安裝質(zhì)量，是避免出現(xiàn)該類(lèi)振動(dòng)問(wèn)題的關(guān)鍵。

圖3 處理后各瓦振動(dòng)畫(huà)面

［1］ 何國(guó)安，閔昌發(fā)，張學(xué)延，等.國(guó)產(chǎn)600MW汽輪發(fā)電機(jī)組軸系動(dòng)平衡研究［J］.動(dòng)力工程學(xué)報(bào)，2012，32（4）：283-285.