汽輪機主機軸承振動與潤滑油、軸封進汽溫度的關系

蘇珅+張學源

摘 要：華電國際鄒縣發電廠四期工程1000MW機組#7機組自2014年底大修結束，#6、8軸承X、Y向振動均比大修前有所增大，嚴重影響機組安全運行，本文對該現象與主機潤滑油、軸封進汽溫度的關系進行分析討論。

關鍵詞：軸承震動；潤滑油；進氣溫度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.043

1 1000MW機組主機振動現況

鄒縣電廠四期工程1000MW機組暨#7、8機組分別于07年底、08年中投產發電，汽輪機為東汽超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、凝汽式，八級非調整回熱抽汽，設計額定功率為1000MW，最大連續出力1044.1MW。汽機中、低壓缸均為雙流反向布置。機組軸系由汽輪機高壓轉子、中壓轉子、低壓轉子（A）、低壓轉子（B）及發電機轉子所組成，各轉子均為整體轉子，無中心孔，各轉子間用剛性聯軸器連接。

#7機組于14年底經歷大修，其中低壓B缸發電機側即#8軸承增加墊片人為抬高軸承基礎，增大#8軸承承力。因各軸承負荷變化，翻看歷年《#7汽輪機振動測量記錄本》，發現#6、8軸承X、Y向振動均比大修前有所增大（修前各軸承最大值穩定在55μm左右，修后#6、8軸承X向振動均有超過80μm情況出現）。#7機組汽輪機軸承振動保護設定為：任一軸承處（X向或Y向）軸振（蓋振）達跳閘值同時另外任一軸承處（X向或Y向）軸振（蓋振）達報警值，延時3秒，主機跳閘。（#1～#10軸振跳閘值250μm，報警值150μm；#9、10、11軸承蓋振動跳閘值125μm，報警值75μm），故以上兩軸承振動存在偏大的情況。

2 汽輪機主機振動原因分析及采取的措施

汽輪機大機振動影響因素一般為：

（1）潤滑油壓、油溫異常或油膜振蕩；

（2）機組暖機不充分，缸體膨脹不暢或疏水不良；

（3）大軸彎曲；

（4）運行參數、工況劇變，使軸向推力異常變化；

（5）斷葉片或汽機內部機械零件損壞、脫落；

（6）主機軸承損壞；

（7）汽機進冷汽、冷水或水沖擊；

（8）真空下降引起汽輪機大軸中心線偏移或末級葉片振動；

（9）開停機中，機組轉速在臨界轉速區內；

（10）汽流激振；

（11）發電機方面的原因造成的機組振動，如磁場不平衡等。

因上述軸承振動偏大但穩定，且為正常運行中，參數穩定，可以排除2、3、4、5、7、8、9、10、11等原因，#6、8軸承聲音正常，進回油流量正常，油溫穩定，也可以排除原因6。下面我們根據原因1進行延展分析。

根據2015年5月4日4時的一段振動變化趨勢看，油溫穩定在38.5℃，#6、8軸承X向振動突然由70μm、65μm降至55μm、58μm。而其他軸承振動穩定（此時為夜間低負荷期間，軸承振動并未達到高負荷的高值）。

需要提出的是，我廠1000MW機組集控運行規程中規定：汽輪機啟動過程中，應檢查汽輪機軸封系統運行正常，軸封母管壓力在26～28KPa之間，軸封供汽溫度與汽輪機金屬溫度相匹配。（冷態啟動軸封供汽溫度180～260℃，熱態啟動時軸封供汽溫度300～371℃，控制低壓軸封溫度121～177℃。）；檢查主機潤滑油壓力0.18MPa，盤車期間軸承進油溫度設定為38℃，控制在27～40℃，并列前軸承進油溫度設定為46℃，控制在40～49℃，檢查各軸承回油溫度小于70℃。

這種情況的出現是在低于規程規定的油溫參數下出現的。進一步分析，調取#6、#8軸承汽封體進汽溫度，發現兩軸承汽封體進汽溫度同時有下降趨勢。#6軸承進汽溫度下降斜率明顯大于#8軸承，振動下降值前者也略大于后者。

為進一步印證上述關系的必然性，將潤滑油溫度適當提高至39.3℃，將汽封體溫度先升高再逐漸降低，發現#6、8軸承X向振動仍有同樣的變化趨勢，且能在55-60μm之間穩定運行。

穩定汽封體進汽溫度，進一步提高潤滑油溫度設定值至40℃。觀察#6軸承振動有明顯回升，圖中升至61μm，#8軸承振動下降趨勢也改變。

圖1為典型汽封體與汽封齒的結構，正常運行中，適當降低潤滑油溫度與低壓缸軸封體進汽溫度，應可以改變汽封體與汽封齒間隙，進而影響大機振動值。

進一步調取發電機負荷與#6、8軸承振動曲線，發現并無必然關系，可以排除負荷對上述參數的影響。油膜振蕩引起的振動是突發的，也同樣可以排除。

3 改造后的效果

綜上所述，可以判定，汽輪機正常運行中，潤滑油溫度與汽封體進汽溫度的高低同時影響振動參數，根據實際情況，適當降低上述參數，可以達到降低振動的效果。

作者簡介：蘇珅（1982-），男，本科，助理工程師，主要從事：火電廠集控運行工作。endprint