25 MW干熄焦余熱發電機故障分析與處理

尹　峰

前言

萊鋼黃前區2#干熄焦發電機C25-8.83/0.981-7型汽輪機為高溫高壓機組,做功介質來源于3#、4#干熄焦余熱鍋爐、CCPP170 t/h鍋爐高溫高壓過熱蒸汽。該機組在2017年5月份開始運行過程中，機組振動突發異常，通過監測發現整個機組各軸承殼振和軸振整體變大。

1　數據分析

通過歷史數據（見表1）的趨勢可以看出該機組于2017年5月12日機組振動出現了快速上漲，各軸承均有突變性上漲，同時機組軸振也有明顯上升，詳見圖1。

同一時間段發現機組真空略有降低，通過調整凝結器的循環水用量，真空度變化不明顯，但仍滿足機組運行條件，建議首先檢查凝結器泄漏情況，并根據處理效果判斷是否需要停機檢查。

表1　該機組各部位振動位移數據表　μm

圖1　發電機1#軸承水平振動趨勢圖

2　故障診斷處理

由于機組振動上漲過快，同時機組真空略有降低，初步建議機組維持運行，同時調整負荷凝結器運行狀態，通過檢查發現發現凝結器不銹鋼管有 3根出現泄漏，位置在凝結器上層靠邊的位置，隨后對泄漏的管束進行了封堵后真空恢復正常狀態，但機組軸振沒有降低。

通過從設備狀態監測系統趨勢看到自5月12日以來至5月19日 機組運行情況分析，1#軸承座振動大幅波動，見圖2。3#軸承座的振動居高不下，見圖3。從振動頻譜圖上看一倍頻成分為主導，1#軸承殼振垂直最高達到150μm。

圖2　1#軸承振動趨勢和頻譜瀑布圖

圖3　3#軸承振動趨勢圖

通過以上處理效果及機組出現振動突漲的的情況初步診斷結果如下：

（1）軸振有明顯突變，且突變后并沒有降低的趨勢。

（2）各軸承的殼振同時有明顯突變，成分主要為1x倍頻，3#軸承有一定的2x倍頻成分，基本判定機組存在不平衡故障。

（3）結合凝結器出現不銹鋼管泄露問題，對真空度的影響較大，加劇了故障現象。

考慮機組長時間在此狀態運行的不安全性，提出處理建議：機組出現轉子葉片脫落的可能性較大，應立即停機揭缸進行系統檢查。

3　診斷驗證

(1)進入凝結器內部檢查泄漏管束損壞情況，經過檢查發現管道為受到外力的嚴重沖擊導致管道破裂，并在凝結器底部發現多個金屬塊，見圖4。

圖4　凝結器檢查情況

(2)根據凝結器管道檢查情況，立即利用金屬成分分析儀對金屬塊材質進行檢測，見表2。

表2　金屬塊材質成分表

對車間提供葉片進行檢測結果如表3。

表3　葉片備件材質成分表

經過材質的比對，基本可以確定該異物為葉片部分脫落。

(3)對汽輪機組織揭缸檢查，發現汽輪機轉子第16級有一葉片斷裂，后續葉片存在碰摩的痕跡，見圖5。

圖5　轉子葉片損壞情況

隨后進行了返廠維修，進行葉片探傷及更換，機組進行動平衡處理后回裝，檢修后機組運行恢復正常。

4　結論

通過此次故障分析和處理，利用設備振動狀態監測和數據分析基本確定機組故障，并立即組織停機檢查和處理，避免了較大事故的發生，降低了設備資產的損失。同時也驗證了狀態監測與故障診斷技術在設備使用過程中的重要性。