油檔積碳引起汽輪發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發電有限公司聯合設計和制造的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。
北京北重汽輪電機有限責任公司與ALSTOM發電有限公司聯合設計和制造的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
機組剛投產時,振動情況良好。在運行2年后,出現振動問題:在正常運行過程中,經常出現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此類情況。隨著運行時間的增長,該異常振動出現的次數和振動幅值不斷增加。
機組剛投產時,振動情況良好。在運行2年后,出現振動問題:在正常運行過程中,經常出現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此類情況。隨著運行時間的增長,該異常振動出現的次數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數據分析表明,波動過程中主要是工頻成分變化導致的振動增大,#2號軸振相位相應發生變化,且振動恢復后相位也恢復到波動前的數值,其它各軸振相位均未發生變化;查看其頻率譜圖時發現,#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,說明氣流對轉子有輕微的擾動。對照其他參數發現,#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#2號瓦瓦溫降低的情況。
試驗:對負荷、主汽流量、調門開度以及瓦溫進行調整,沒有引起振動變化。
振動原因分析:(1)異常振動出現存在一定的偶然性,跟運行參數無直接關系;(2)振動發生的原因為發生了動靜碰磨故障,碰磨導致轉子發生熱彎區;(3)#2號軸振幅值和相位變化顯著,推斷發生碰磨的位置應該在#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,發現油檔處積碳嚴重,導致發生動靜碰磨,碰摩處已經出現凹痕,如下圖。
通過TSI數據分析表明,波動過程中主要是工頻成分變化導致的振動增大,#2號軸振相位相應發生變化,且振動恢復后相位也恢復到波動前的數值,其它各軸振相位均未發生變化;查看其頻率譜圖時發現,#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,說明氣流對轉子有輕微的擾動。對照其他參數發現,#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#2號瓦瓦溫降低的情況。
試驗:對負荷、主汽流量、調門開度以及瓦溫進行調整,沒有引起振動變化。
振動原因分析:(1)異常振動出現存在一定的偶然性,跟運行參數無直接關系;(2)振動發生的原因為發生了動靜碰磨故障,碰磨導致轉子發生熱彎區;(3)#2號軸振幅值和相位變化顯著,推斷發生碰磨的位置應該在#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,發現油檔處積碳嚴重,導致發生動靜碰磨,碰摩處已經出現凹痕,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形成的混合物,經轉子摩擦與擠壓后碳化,Z終形成堅硬結實的碳化物,易產生碰磨。
4、措施
使用氣密封油檔替換了傳統的密封油檔,問題的到了根本解決。
4、措施
使用氣密封油檔替換了傳統的密封油檔,問題的到了根本解決。
(材料來源:2017年鄂、皖、冀、蘇、浙五省汽輪機技術交流會論文)
