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油檔積碳引起汽輪發(fā)電機組異常振動分析

2018-09-03

作者：高翔，等　河北電科院

　　1、機組簡介
　　北京北重汽輪電機有限責任公司與ALSTOM發(fā)電有限公司聯(lián)合設(shè)計和制造的ZK600-16.7/538/538型亞臨界、一次中間再熱、四缸四排汽直接空冷凝式機組。

　　2、振動異常簡介
　　機組剛投產(chǎn)時，振動情況良好。在運行2年后，出現(xiàn)振動問題：在正常運行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)振動幅值無緣無故爬升的情況，且振動幅值爬升一段時間后還會恢復初始值，其中升降負荷時易出現(xiàn)此類情況。隨著運行時間的增長，該異常振動出現(xiàn)的次數(shù)和振動幅值不斷增加。

圖2 機組#2X和#2Y的振動趨勢圖

　　3、振動分析
　　通過TSI數(shù)據(jù)分析表明，波動過程中主要是工頻成分變化導致的振動增大，#2號軸振相位相應(yīng)發(fā)生變化，且振動恢復后相位也恢復到波動前的數(shù)值，其它各軸振相位均未發(fā)生變化；查看其頻率譜圖時發(fā)現(xiàn)，#1、2和3號軸振正常運行過程中均有相對較小的低頻分量，說明氣流對轉(zhuǎn)子有輕微的擾動。對照其他參數(shù)發(fā)現(xiàn)，#2號瓦瓦溫相比較其它各瓦溫波動較大，振動增大前總會出現(xiàn)#2號瓦瓦溫降低的情況。
　　試驗：對負荷、主汽流量、調(diào)門開度以及瓦溫進行調(diào)整，沒有引起振動變化。
　　振動原因分析：（1）異常振動出現(xiàn)存在一定的偶然性，跟運行參數(shù)無直接關(guān)系；（2）振動發(fā)生的原因為發(fā)生了動靜碰磨故障，碰磨導致轉(zhuǎn)子發(fā)生熱彎區(qū)；（3）#2號軸振幅值和相位變化顯著，推斷發(fā)生碰磨的位置應(yīng)該在#2號軸承附近，但具體碰磨的部件無法確定。
　　檢查：大修中高壓缸返廠進行了解體，發(fā)現(xiàn)油檔處積碳嚴重，導致發(fā)生動靜碰磨，碰摩處已經(jīng)出現(xiàn)凹痕，如下圖。

　　在高、中壓缸油檔處溫度較高，空氣中的灰塵、汽缸保溫碎屑以及粉末等等雜質(zhì)形成的混合物，經(jīng)轉(zhuǎn)子摩擦與擠壓后碳化，Z終形成堅硬結(jié)實的碳化物，易產(chǎn)生碰磨。
　　4、措施
　　使用氣密封油檔替換了傳統(tǒng)的密封油檔，問題的到了根本解決。

（材料來源：2017年鄂、皖、冀、蘇、浙五省汽輪機技術(shù)交流會論文）