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1、目 录摘要1关键词1一、 机组概述1二、 现象描述3三、 原因分析8四、 运行中采取的措施8五、 机组C级检修期间采取措施9六、 处理结果及原因总结11七、 遗留问题及下步打算11某厂#1机#2瓦间歇性振动浅析 摘 要 本文主要阐述了某厂1号汽轮发电机组出现间歇性振动现象后的分析、运行措施的调整验证及停机后的处理过程，并进行总结及遗留问题处理方向。 关键词 汽轮机 间歇性振动 一、机组概述某厂#1机组为北京北重汽轮电机有限公司生产的亚临界中间再热单轴三缸双排汽冲动凝汽式汽轮机，型号为N330-17.75/540/540；配以T255-460水、氢、氢冷发电机。该机组的高、中、低压缸均为双层缸，
2、采用薄壁大圆弧过渡窄法兰结构和上缸猫爪支撑结构，无法兰螺栓加热装置。其中高压缸及中压缸采用模块化设计并由制造厂整装出厂；汽轮机前轴承箱、高/中压轴承箱和中/低压轴承箱为落地式结构，低压前、后轴承箱为缸体式结构。高中压缸利用跨过高中压轴承座的两根拉杆刚性连接，高压缸前猫爪与推力轴承座也用两根拉杆刚性相连。该机组由高压转子、中压转子、低压转子、发电机转子及8个支持轴承组成（不包括机尾稳定轴承），在高、中压缸之间的2#、3#径向支持轴承间设置推力轴承。各段转子刚性联轴器联接，径向支持主轴承形式均为上瓦不开径向沟槽的椭圆轴承，双油楔，各轴承的失稳转速均在4000rpm以上。轴系振动测量为涡流式，每个轴
3、瓦处安装2个振动元件（x,y方向），2个振动元件与大轴垂直平分线上分面成45夹角。轴系结构简图如图1所示。#1低压缸中压缸#2#3#4#5#6#7#8发电机高压缸推力轴承图1机组轴系结构简图滑销系统中一对横销与一对纵销在中压缸后轴承座中心线形成高、中压缸的绝对膨胀死点。整个汽轮发电机转子以推力盘相对死点为基准，高压转子向前膨胀，中、低压转子向后膨胀。滑销系统如图2所示图2机组滑销系统结构简图该机组设计临界转速避开工作转速的最小幅度为15.33%，在额定转速下稳定运行时，轴承箱盖双振幅振动不大于0.025mm，轴颈上双振幅振动值不大于0.076mm。各转子轴系在通过临界转速时各轴承振动值不大于0
4、.1mm，轴振动双振幅相对振动值小于0.2mm。轴系扭振频率及轴系临界转速如下表：轴系扭振频率（Hz）：高压中压(前)中压(后)低压(前)低压(后)发电机(前)发电机(后)23.729.847.9118.3178.2201215.8轴系临界转速(r/min)：名称高压转子中压转子低压转子发电机转子一阶转速：2400244018001400二阶转速：4400440044003600 该机组于2005年12月27日第一次并网，2006年1月20日通过168小时试运并投入商业运营，于2006年4月进行了首次为期9天的D级检修，2006年11月进行了为期18天的首次C级检修，2007年5月进行了自机组
5、投产后的第二次C级检修，自机组投运至2007年5月30日，共发生非计划停运6次，分别是2006年1月25日,一次调频试验发电机跳闸，2006年3月12日,因环境温度突降，造成#1机组主、再热及调节级压力表管冻，1机组减负荷，锅炉MFT；2006年5月19日,因3台电泵润滑油冷却器调节阀气源总门关闭而停机；2006年8月24日,因B电泵暖泵门泄漏，申请进行停机48小时机组消缺。2007年2月28日，发生“污闪”事故停机；2007年5月8日，#2瓦振动大保护跳机。 二、现象描述：某厂#1机组自2006年1月20日投运以来，轴系振动各参数正常，各瓦轴振均在40um以下，处于优良状态，8月13日，出现
6、第一次#2瓦振幅升高(超过70um)又回落的现象，从上升到下降至正常值时间为20分钟左右，从9月13日至10月31日停机进行首次C级检修期间，共发生振幅超过70um的间歇振动11次，其中有4次振幅超过76um，最大波动到82.8um，每次波动过程时间不等，长的时间约30分钟，短的时间约10分钟左右（见图3）。图310月2日，#2瓦轴振X、Y向振动趋势图9月27日，#2瓦轴振X、Y向振动趋势图9月13日，#2瓦轴振X、Y向振动趋势图9月23日，#2瓦轴振X、Y向振动趋势图 在#1机组首次C级检修期间将高压缸进汽顺序由原来的左下和右下同时进汽左上右上，更改为左下和右上同时进汽左上右下，同时对#2瓦
7、进行了翻瓦检查，未发现大的缺陷，修后机组重新启动至带满负荷，启动过程中，除7号轴承处发生动静碰磨造成振动增大外（后碰磨消失后振动恢复正常），其它各瓦振动情况均良好。自2006年11月17日#1机组C级检修后，2瓦振动频次及幅值随着时间的延长均有所增加，至12月30日，共发生幅值超过76um的振动波动次数达24次（顺序阀控制方式运行了5天发生7次，单阀控制下39天发生17次），平均每两天波动一次，此期间振幅最高的在12月13日13：57达到103.6/121.1um；自07年1月1日投运AGC后，到07年2月27日，共发生幅值超过76um的振动波动次数达43次（顺序阀控制方式运行了12天发生13
8、次波动，单阀控制下46天发生30次），平均每天波动一次，此期间振幅最高的在2月25日21：50达到91.4/104um；2007年2月28日，#1机组发生“污闪”事故，停运约17小时，至3月4日，5天内，虽有间歇性波动，但振幅均未超过76um，自3月6日以后，#2瓦轴振基本上每天波动（振幅大于76um）2-3次，3月24日后，每天波动在6-7次（趋势及频谱图见图4）；3月30日至4月9日，虽因脱硫调试机组负荷基本稳定在满负荷运行，但间歇性振动频次依然是每天发生4-7次，每次波动在15-30分钟，在4月7日2X/2Y增大到120/136um，4月9日2X/2Y最大到125.7/160 um，同时
9、1X/1Y最大到73/105 um。至5月13日（停机进行机组投产后的第二次C级检修），逐步增加到每天波动6-8次，振幅幅值逐步超过160um，同时，#1和#3瓦振幅有时突升较大，最高达到120um左右，但有时幅值却变化不大，5月8日22：52达到150/180 um，机组保护动作跳机，惰走中振动正常，00:42并网，启机后到5月13日停机，2瓦振动基本上每天波动一次（振幅超过150um的），最高达到166um,有两次振幅超过140um持续时间较长，达2小时左右。（相关趋势图、频谱图、级联图、轴心位移图及瀑布图见图5）。图42007年5月7日一天内，对应负荷下1X/1Y、2X/2Y历史趋势图
10、图52007年5月12日，2X/2Y趋势图及频谱图2007年5月8日2瓦振动大跳机，2X/2Y趋势图及频谱图在每次振动发生的过程中,进入汽轮机的蒸汽参数都在规程规定的范围内,对轴瓦处听音,没有发现有异常声音, 油温、轴向位移、差胀、总缸胀、瓦温、轴封温度及压力等参数都没有大的变化.三、原因分析：1.频谱分析a. 从整个振动频谱可以看出，轴振增大的主要分量是工频分量，可以看出 振动是普通强迫振动。b. 在振动增大时，虽以基频为主，但还含有明显的2x、3x高阶分量。从频谱特征分析，有明显的动静碰磨特征。2 .现象分析a. 从机组的振幅趋势图看，振动增大是随机的、不定期的出现，并且波动时间10到30
11、分钟不等，振动主要以基频振动为主，说明振动是不稳定的强迫振动。b. 观察振动从开始波动到结束的趋势图及频谱图，发现整个波动过程中，相位有时发生变化，有时变化不大，也出现了动静碰磨的特征。c. 从机组第一次出现振幅波动到2007年5月13日为止，波动现象一直存在，说明振幅波动和不稳持续了很长时间，符合工作转速下转轴碰磨的振动特征。d. 从几次振幅的趋势图看，振动的增大和消失都存在一定的时滞，而且增大和减少的过程曲线都呈现前倾后弯形状，这种振动特征是发生动静碰磨的显著特征。e. 从#2瓦振动波动频次在多阀控制下比单阀控制下多的情况分析，也是由于动静碰磨所致。机组在多阀控制下，转子受力不均匀，导致转
12、子与汽缸发生相对偏移，使动静碰磨的可能性大大增加。四、机组运行中采取的措施：结合现象及原因分析，虽能确定本机组的间歇性振动性质为不稳定的普通强迫振动，有明显动静碰磨特征，但具体碰磨原因很不是很清楚，为此，在机组运行期间，从运行方式和参数上进行调整，找寻诱发原因及抑制方法，但效果不大，具体采取措施有：1. 将#1机组高调门控制方式由顺序阀切为单阀控制，在一定程度上降低了振动发生的频次；同时需要说明的是，#1机组在10月30日C检之前，机组在顺序阀控制方式时的实际进汽顺序为底部（左下和右下）同时进汽左上进汽右上进汽，进汽顺序与#2机组不同，经咨询北重厂后，在#1机组C检期间，将进汽顺序更改为左下和
13、右上同时进汽左上进汽右下进汽。2. 在#1机组#2瓦振动突升时,启动顶轴油泵,交流油泵；从效果上看，在振动大时启动油泵,有时能够起到一点抑制作用，多数情况下起不到作用。3. 将厂用汽系统倒为#1机冷段供汽，从频次上看，有一定作用，但从幅值逐渐增大的情况看影响不大。4. 定期开启#1机组高缸第一级疏水，经观察此措施对振动发生的频次和振幅影响不大。5. 提高轴封压力从36KPa提升到45Kpa，效果不是很明显。6. 对#1机组轴封系统疏水及轴加运行情况进行排查，检查轴封系统疏水管路正常，轴加运行正常。7. 对高缸前轴封进回汽及漏汽管道的实际连接情况，对照安装图进行检查，管路连接正确。8. 对高缸前
14、轴封处进行封闭保温，并关闭汽机房屋顶通风器，效果不明显。9. 将#1机组高缸前轴封内腔室漏汽至#4低加管道上流量孔板取压管接至无压放水母管进行排汽，效果不明显。10. 在#1机组#2瓦振动突升时视情况降低机组负荷，在5月8日到5月13日，振动增大时，降1020MW的负荷，振动有降低的趋势。五、机组C级检修期间采取措施2007年5月13日至5月30日，#1机组投产后第二次C级检修期间，根据修前讨论制定的#1机组C级检修期间#2瓦间歇性振动处理方案，从滑销系统及缸体位置、轴瓦及高中对轮紧力、轴封系统、支吊架等4个大方面进行了排查性检查处理，检查项目及处理情况如下：1. 基础沉降观测未发现异常；2.
15、 #1瓦翻瓦检查：轴瓦无脱胎、鼓包等现象，表面无损伤，顶轴油囊完好；修理下瓦背弧毛刺后回装；检测#1瓦处轴颈扬度发现#1瓦处有塌头现象，将#1瓦抬高0.05mm。3. #2翻瓦检查：上下瓦均拉有磨痕，上瓦局部瓦口处侧边有轻微脱胎迹象，刮削后再次着色检查无脱胎现象，下瓦无脱胎、鼓包现象，顶轴油囊较好；修复乌金表面磨痕，刮削顶轴油囊及封口乌金后回装。4. #3瓦翻瓦检查：上瓦鼓包磨损严重，约50处鼓包点，鼓包直径5mm左右，有2处直径在30mm左右鼓包磨损，有一片20*15mm左右乌金浮皮沾浮于上瓦右上处，下瓦右下部分约90*70mm区域内有鼓包磨损后的裂纹现象，其他处裂纹现象也较多，有3处明显的鼓包突出点，直径约20mm 左右；更换
