330 MW機組軸振大缺陷分析及處理

邱全文（廣東粵華發電有限責任公司，廣東 廣州 510730）

330 MW機組軸振大缺陷分析及處理

邱全文
（廣東粵華發電有限責任公司，廣東 廣州 510730）

分析了某330 MW汽輪機自通流改造以來，在啟動及機組運行中存在7號、8號軸振動大且長期超標、影響機組安全運行的問題。經檢查測量發現這是由于相鄰對輪螺栓孔傾斜導致對輪同心度、晃度嚴重超標所致。經制定實施方案并應用現場鏜孔機進行鏜孔處理后，最終取得了良好的效果，確保了機組的安全穩定運行。

汽輪機；軸振動；對輪；同心度；鏜孔

0 概述

某330 MW機組系上海汽輪機廠生產的引進型、亞臨界、一次中間再熱、四缸、四排汽純凝機組。其汽輪機型號為N330—16.18/535/535，機型為C152。該機7號軸承和8號軸承位于Ⅳ，Ⅴ軸承箱，為低壓Ⅱ轉子使用的支持軸承。其汽缸和轉子及軸承的分布如圖1所示。

圖1 330 MW機組軸系布置

對該機組各軸承的振動信號（絕對振動）及各軸振動信號（相對振動，簡稱軸振）進行監測，軸承振動信號由美國Bently公司的9200型速度探頭拾取；軸振動信號采用渦流探頭拾取并接入美國狄克公司的DAQ05型振動故障分析系統進行數據采集和分析。鍵相測量使用渦流探頭，安裝在1號軸承處。軸振振動信號及鍵相拾取示意如圖2所示。

1 機組啟動及運行中存在的異常現象

該廠330 MW機組于1989年投產，原汽輪機為A152型，于2012年進行通流改造為C152型。自通流改造后，該汽輪機一直存在7，8號軸振動偏大的缺陷。由2012年7月通流改造后升速過程中的波德圖可知，7，8號軸振動都在125 μm以上，尤其是8X，8Y軸振達到150 μm以上，超過跳機值，嚴重影響機組的安全穩定運行。

圖2 軸振振動信號及鍵相拾取示意

2 軸振偏大原因分析

針對7，8號軸振動偏大缺陷，該廠組織技術人員對設備的各項參數進行認真檢查、測量。發現低電對輪存在以下缺陷：

（1） 低電對輪螺孔錯位較大，并且全部20個螺孔有不規則的偏斜現象；

（2） 檢修過程中，因現場條件限制，螺孔偏斜情況無法消除，打緊螺栓螺母后波紋節側靠背輪會出現移位和外圓局部變形的現象，鉸孔后現場測量同心度為0.105 mm；

（3） 2014年4月，該機組D級檢修中復測低電對輪同心度為0.16 mm，測點的晃度達0.23 mm，其他點的晃度約為0.10 mm，造成機組運行時6，7號軸承振動及7，8號軸振動偏大。

3 處理方案及效果

3.1 處理目標

（1） 將低電對輪同心度調至0.03 mm以內，各處晃度在0.05 mm以下，徹底消除螺孔錯位及不規則的偏斜現象。

（2） 使對輪螺栓孔中心線與對輪端面（電側）垂直；對輪螺栓孔的光潔度符合圖紙要求。

（3） 使對輪螺栓孔的圓錐度、橢圓度在0.02 mm以內。

（4） 使沉孔螺栓的端面（汽側、電側）與對輪端面（電側）平行。

（5） 加工量盡量少，不影響轉子原有的平衡。

3.2 鏜孔方案

（1） 在測量低電對輪發電機側端面（機尾端）瓢偏度時，若該法蘭端面最大瓢偏度不大于0.03 mm，則以該端面為測量基準面。

（2） 安裝美國Bently公司設計、生產的現場鏜孔機及卡座（見圖3）。

圖3 鏜孔機及卡座安裝示意

（3） 校正鏜孔機鏜桿垂直于聯軸器法蘭端面（電側），打表調整找正，使誤差小于0.02 mm。

（4） 制作專用工器具測量螺栓孔的傾斜度（電側、汽側）及沉孔端面（2處）與對輪端面的平行度，精確計算每一處的加工量。

（5） 根據螺栓孔傾斜度（電側、汽側）的測量及計算結果，調整鏜桿在螺栓孔中的位置。根據計算結果對對輪螺栓孔及沉孔端面進行加工，并注意加工量盡量少。

在加工沉孔端面時，為保證轉子原有的平衡，必須分別收集加工沉孔端面時車削下來的鐵屑并稱重、記錄，作為螺栓配重的重要參考。加工時可選用的刀具材料為：肯納硬質合金、超硬度高速鋼、山特維克硬質合金。

（6） 按上述要求對螺孔及沉孔端面逐個進行加工，并且每加工完成1個孔后復測螺栓孔的數據是否符合要求。若達到要求，則按孔徑規格配制對輪工作螺栓，要求螺栓與螺孔配合間隙在0.02 mm以內，并打緊（注意：在打緊螺栓時要裝百分表對對輪進行監視），然后測量對輪的同心度是否符合要求。當同心度合格并經簽名驗收后方可進行下一個孔的加工，否則應查找原因并消除后方可進行下一步的工作。

（7） 當12條螺栓配制完成且同心度合格后，可逐條拆除工藝螺栓，并按上述步驟對聯軸器進行逐個鏜孔、配制聯軸器工作螺栓并打緊，復測對輪同心度。

（8） 鏜孔工作全部完成并安裝工作螺栓，復測低電對輪同心度應不大于0.03 mm。

3.3 處理效果

2014年底該機組調停檢修過程中，在現場使用鏜孔機嚴格按上述處理方案對低電對輪進行處理。處理后機組開機實測各軸振動值，實測數據表明，各軸振動均明顯改善，各軸振動值都在50 μm左右，達到優良水平。處理效果達到了預期要求，解決了機組運行中的一大隱患。

4 結束語

通過修前的振動測試，對造成機組軸振動大的原因進行查找，采集相關數據進行分析，找到了引起軸振動大的原因是低電對輪同心度超標及各對輪晃度超標。

在機組調停檢修時，使用專用現場加工設備，有針對性地對低壓轉子與發電機轉子的連接對輪螺栓孔進行處理，使對輪同心度及晃度達到優良水平，解決了多年來困擾該機組安全運行的難題，取得了良好效果，達到了預期目的，確保了機組的安全穩定運行。

使用現場加工設備就地進行缺陷處理，節省了大量的檢修時間，避免返回制造廠進行處理而造成的時間浪費及運輸過程中產生的巨大風險。該類缺陷的現場處理為解決國內其他機組同類型的振動超標缺陷提供了參考。

1 左 震.汽輪機軸承軸向振動大的原因分析及處理［J］.電力安全技術，2011，13（1）：54-55.

2 李業堂.1 000 MW直接空冷汽輪機振動保護動作分析與處理［J］.電力安全技術，2013，15（10）：54-55.

2015-10-26。

邱全文（1976-），男，工程師，主要從事汽輪機檢修技術、監督管理工作，email：hppp8976@163.com。