哈密润达电厂机组振动原因分析及处理

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哈密润达电厂机组振动原因分析及处理

柯铮浩 宋光蕾

中国电建集团河南工程有限公司,河南 郑州 450000

【摘  要】 本文对哈密润达电厂空冷机组启动过程中振动大做出了分析并处理,最终使机组顺利定速及并网,一次通过72小时试运行。

【关键词】机组振动  分析 排除  影响因素

1引言

汽轮机振动是是汽轮机运行监视的主要指标,是影响汽轮机安全运行的主要因素,汽轮机启动过程中,经常遇到汽轮机组的振动问题,使汽轮机无法正常定速。哈密润达电厂在汽轮机首次启动时,由600r/min暖机向1200r/min暖机升速过程中,当转速升至1000r/min时,汽轮机#2瓦振动大停机,最大瓦振80μm,通过对振动原因的分析,找到根本原因,并采取手段,使机组顺利定速3000r/min。

2汽轮机冲转过程中的调整

2.1 延长和缩短暖机时间:

2.1.1 重新冲转,将600r/min的暖机时间由15min调整至30min,在暖机时间25分钟时,#2瓦振动开始增大,最终跳机。

2.1.2 第三次冲转直接在1200r/min处暖机,机组振动正常,当转速升至1800r/min时,仍然是#2瓦振动大停机,最终投入盘车。

2.2 降低凝汽器真空

将汽轮机凝汽器真空控制在-65kpa左右重新冲转,发现#2瓦振动异常的时间更快,说明振动和真空没有必然联系。

3 汽轮机常见振动影响因素及排除

1.转子本身的,质量不平衡

汽轮发电机转子属大而复杂的部件,虽然经过动平衡校验,但仍然存在着残余不平衡重量。这种因动平衡质量不佳的残余不平衡重量,。从单根转子上来看,问题不很复杂。本机组为单根转子,凡属质量不平衡引起的振动,其振幅随转速的升高而加大。机组在600r/min时也出现振动大,且厂家出厂动平衡记录完整正常。所有排除。

2.转子弯曲和联轴器连接质量不佳

转子弯曲和联轴器连接不佳使转子产生质量不平衡等,运行时由于扰动力作用使机组发生振动,其现象与上述相同。但消除振动不单纯地用加平衡重量的方法来解决,而应采取直轴措施或重新找中心或重新连接联轴器,经检查转子联轴器中心正常。

3.轴承垫块接触不良及紧力不适当

由于安装工艺马虎或转动中垫块与轴承座的接触腐蚀,垫块接触不良,降低了轴承的抗振能力而产生较大的振动。因此而引起的振动往往发生在检修后第一次启动时,或者发生在机组检修投运后1~2年内。本机组为新建机组,经检查不存在此问题。

4.轴承座底平面与基础台板接触不良

由于机组启动、停机和负荷突变等因素,汽缸发生膨涨或收缩。当轴承箱上负载太大,轴承座和台板之间比较粗糙或没有润滑剂等,使汽缸胀缩受阻,并引起轴承箱翘头或反翘头,而使轴承座与台板接触不良,导致机组振动。因此而产生的振动,往往随着机组运行工况变化而发生。若用塞尺检查轴承座与台板之间的接触情况,一般在前端或后端有0.10~0.30mm的间隙。若此间隙不会;自行消失,可用不锈钢皮将间隙填满,振动立即能减小或消失。所以,轴承座与台板接触的好坏,对机组振动的影响比其他因素引起振动要敏感得多。检查轴承座与台板接触部位,发现接触良好膨胀位移正常。

6.基础:结构不合理

由于基础自振频率与机组振动频率合拍,产生共振或基础沉降不均匀使机组中心变化,失去原来平衡而振动。这类振动比较复杂,一时难找到确切原因和有效的消除措施。一般可通过对基础进行振动频率测试和基础沉降测量等手段找出振动的起因。若为基础频率与机组共振频率相近,可在基础梁与梁之间或柱与柱之间增加连接梁或斜撑,以改变振动节点,改变自振频率;若为基础沉降不均匀;可通过重新找正轴系中心来减轻振动。基础结构正常,非主要原因。

7.测量错误或表计误差

一般来说,振动的测量均由熟练的运行人员进行,测量的位置均用记号标明(对于有自动检测装置的机组这不存在)。但是,在机组启动时,往往因忙乱而不按规定位置测振。另一种情况,测振仪长期不校验,测得振幅误差偏大,振动探头经检验合格,测振仪校验合格。 非主要原因。

8.动静发生摩擦

由于设计、制造或检修中的失误,或运行中动挠度、转子的偏心过大等原因,汽轮机动静部分发生摩擦,使转子表面局部温度升高而产生热弯曲,进而加剧动静间摩擦,形成恶性循环。对于稳定转速裕度不大的机组,还会因此激发油膜振荡。所以,对汽轮发电机组来说,动静摩擦是不允许的。本机组冲转振动大停机后发现转子偏心明显增大,因此判断为动静摩擦引起的振动,是主要原因。

4 引起动静摩擦的原因分析

经检查,汽轮机后汽封齿有磨损,基本判断为转子与汽封的摩擦引起的振动,后汽缸膨胀不均,机组重新启动并在后汽缸两侧分别加装一个百分表监视后汽缸膨胀,冲转过程中,发现后汽缸往空冷岛侧偏移严重,随着时间的增加越来越大,#2瓦振动也随之增大,确定为后汽缸偏移引起的振动,经查资料,该汽轮机型号为青岛捷能汽轮机集团股份有限公司生产的N55-8.83单轴、单缸、单排汽、直接空冷凝汽式汽轮机,而该机型是青能公司首台直接空冷式汽轮机,正常水冷汽轮机低压缸排汽向下,低压缸受热均匀,而该空冷汽轮机为单侧排汽,低压缸两侧受热不均,青能公司设计未考虑此等因素致使低压缸偏移引起机组振动,如果消除偏移,振动就能解除。

5处理过程

在低压缸临近空冷岛侧与墙壁处加装两个10t的千斤顶以阻挡低压缸侧移,保证低压缸中心正常,通过强加外力的方式来消除偏移。

6试验过程

千斤顶加装后,重新按照升速曲线汽轮机冲转升速。汽轮机运行正常,振动正常。

下表为汽轮暖机阶段各轴瓦振动最大值。

转速

#1瓦

#2瓦

#3瓦

#4瓦

600r/min

5μm

6μm

6μm

7μm

1200 r/min

6μm

6μm

7μm

6μm

1800 r/min

7μm

8μm

8μm

7μm

3000 r/min

9μm

11μm

10μm

10μm

7结束语

在后续调试过程中,发现#2机组存在同样的问题,同样方式处理后正常,基本认为此次振动为汽轮机厂设计不合理引起的。

汽轮机振动原因很多,应选择合理的方法来分析排除,从而解决实际工程中遇到的问题,保证机组正常稳定运行。

8 参考文献

[1] 施维新  汽轮发电机组振动与事故

[2] 纪昌宏  汽轮机运行及事故处理 化学工业出版社

[3] 李建刚  汽轮机设备及运行 中国电力出版社

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