《叶绍义1000mw超超临界机组汽轮机振动原因分析及解决对策》由会员分享，可在线阅读，更多相关《叶绍义1000mw超超临界机组汽轮机振动原因分析及解决对策（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1000MW1000MW超超临界机组汽轮机振动原因分析及解决对策超超临界机组汽轮机振动原因分析及解决对策一、振动传感器的种类和选择一、振动传感器的种类和选择振动传感器按工作原理分，有电涡流型、速度型、加速度型、电容型、电感型五种。 1 1、电涡流传感器、电涡流传感器2 2、速度传感器、速度传感器3 3、加速度传感器、加速度传感器 二、振幅表示方法二、振幅表示方法 表示振幅的方法有双振幅、单振幅、有效值和平均值四种。三、振动相位的含义三、振动相位的含义在振动领域内相位可以看作振动信号上某一点（例如高点、正向零点），或振动信号频率完全相同的某一个信号（例如基准脉冲信号前沿），与转子上某一点之间的关
2、系。 四、测量振动相位的原理四、测量振动相位的原理测量振动相位有许多方法，例如过去在振动的转轴上划线法、凸轮接触法、示波器法、矢量瓦特表法等。 五、与振动有关的名词五、与振动有关的名词1. 转子挠曲现场习惯称为挠度（也称为挠曲值），如静挠度，它实际上是指转子的弹性弯曲值，单位是mm。 2.晃摆值现场称为晃度，实际上是指转子永久弯曲、热弯曲、转子表面不圆度和电磁不均等，在低速下所呈现的摆动值（双幅，也称偏摆），测量转子晃摆值必须在低速下(低于400r/min)进行。 3.偏 心4.偏心率（偏心度）5.绝对振动和相对振动相对于空间某一静止点的振动，称绝对振动，相对于某一物体之间的振动，称相对振动。
3、 六、运行机组振动标准及规范六、运行机组振动标准及规范1、以轴承振幅为尺度的振动标准汽轮机发电机组转速(r/min)优良合格15003050703000203050电力工业技术管理法规中汽轮机轴承振动标准 （m，双振幅）2、GB/T 6075. 22002换算成以轴承座振幅为尺度的评价界限的推荐值（m，双振幅）区 域 界 限转速（r/min）1500180030003600A/B50423429B/C95796856C/D15312710689表中A、B、C、D相当于机组振动“良”、“合格”、“不合格”、“不允许”四个等级。3000r/min机组，轴承振动等级A/B为34m、B/C为68m、C
4、/D为106m，表示轴瓦振动小于34m为A区；大于34m为B区，小于68m也为B区；大于68m，小于106m为C区；大于106m为D区。 3、以转轴振幅为尺度的振动标准 （m，双振幅）轴振区域转速（r/min）1500180030003600相对绝对相对绝对相对绝对相对绝对A/B10012090110801007590B/C120-200170-240120-185160-220120-165150-200120-150145-180C/D200-320265-385185-290265-350180-260250-320180-240245-2904、美国西屋和GE公司的轴振标准 （m，双振
5、幅,3000r/min）项 目等 级良好合格报警跳闸轴振幅值75以下125以下125以上254以上5、汽轮发电机组轴承座振动烈度标准 （mm/s，单振幅）区域边界转速（r/min）1000或18003000或3600A/B2.83.8B/C5.37.5C/D8.511.8七、七、1000MW1000MW汽轮机振动案例汽轮机振动案例。 图1： 汽轮发电机组轴系示意图1、引起#2机组#4瓦振动原因分析 序号启动次数 高压转子温度（） 中压转子温度（） 主汽压力（MPa） 主汽温度（） 再热蒸汽压力（MPa） 再热蒸汽温度（） 4瓦振动（mm/s） 汽轮机转速（rpm） 第1次启动 13202028
6、.54241.24285.672797第1次停机 3733658.64261.24533.72810第2次启动 23172518.34370.745515.682564第2次停机 3793298.54401.346710.782691第3次启动 13583018.54461.24605.582690第3次停机 5384708.55260.65156.772660第4次启动 24403138.65251.448821.892585第4次停机 5194777.15282.55457.692672第5次启动 23692618.54281.344314.912583第5次停机 5094447.8514
7、0.94987.12691 序号启动次数 高压转子温度（） 中压转子温度（） 主汽压力（MPa） 主汽温度（） 再热蒸汽压力（MPa） 再热蒸汽温度（） 4瓦振动（mm/s） 汽轮机转速（rpm） 第6次启动 24323228.65211.548521.992603第6次停机 5184959.55583.05419.292663第7次启动 14504099.35321.85556.62791第7次停机 3653294.13740.636911.292654第8次启动 13422178.64601.04566.42722第8次停机 5434887.65431.752114.52652第9次启动
8、13692598.74521.84519.02704第9次停机 55649714.05750.8857413.52676第10次启动 154147410.55923.15602.482857第10次停机 55147511.55793.05735.092618 序号高压转子温度（） 中压转子温度（） 主汽压力（MPa） 主汽温度（） 再热蒸汽压力（MPa） 再热蒸汽温度（） 4瓦振动（mm/s） 汽轮机转速（rpm） 第11次启动 153543913.65822.55616.912767第11次停机 57349718.15893.85637.582691第12次启动 148036712.8550
9、1.55186.162694第12次停机 3523412.73310.637510.342678第13次启动 142834910.14622.14663.22681第13次停机 57251120.55973.058810.02694第14次启动 151642413.05502.85661.92480第14次停机 57751120.35902.158715.672656第15次启动 150138011.05931.25638.822641第15次停机 5114648.45441.85544.62717 序号启动次数 高压转子温度（） 中压转子温度（） 主汽压力（MPa） 主汽温度（） 再热蒸汽压
10、力（MPa） 再热蒸汽温度（） 4瓦振动（mm/s） 汽轮机转速（rpm） 第16次启动 33191299.04311.243412.22500第16次停机 4383766.64840.24808.692676第17次启动 13993088.34671.54416.822700第17次停机 4183646.04601.84499.812694第18次启动 140133310.94881.54576.782709第18次停机 42133312.85891.44677.842674第19次启动 140431311.04891.44584.522717第19次停机 4984479.44992.050
11、313.792641第20次启动 33142206.94111.841314.72587第20次停机 4524175.74760.547321.872638 序号启动次数 高压转子温度（） 中压转子温度（） 主汽压力（MPa） 主汽温度（） 再热蒸汽压力（MPa） 再热蒸汽温度（） 4瓦振动（mm/s） 汽轮机转速（rpm） 第21次启动 33562598.74411.044217.12599第21次停机 5624918.15551.953710.62690第22次启动 144833111.05631.25396.522697第22次停机 5174439.05052.748110.252660
12、第23次启动 13402278.54100.83987.242684第23次停机 5324609.05340.24998.462671第24次启动 13502259.13921.43969.582680第24次停机 54848310.45232.45119.942645第25次启动 53812588.54931.548917.22640第25次停机 4934406.85031.849113.242661 序号启动次数 高压转子温度（） 中压转子温度（） 主汽压力（MPa） 主汽温度（） 再热蒸汽压力（MPa） 再热蒸汽温度（） 4瓦振动（mm/s） 汽轮机转速（rpm） 第26次启动 1371
13、2549.34681.44605.152674第26次停机 57951015.46011.859710.592650第27次启动 155447812.25762.55626.892661第27次停机 58051416.35974.960414.942641第28次启动 150338211.85962.057910.772663第28次停机 5614918.15732.055813.1992681第29次启动 13382059.754331.344310.352681第29次停机 4864216.65070.64838.982674表6：历次启停#4瓦过临界主要参数 进一步分析发现，共15次启机
14、为冷态启动，高压转子温度400；共14次启机为热态启动，高压转子温度400；冷态启动中第2、5、16、20、21、25次共6次冲转，4瓦过临界振动大跳闸；热态启动中第4、6次共2次冲转，4瓦过临界振动大跳闸。 通过启动时主、再热汽温度和高、中压转子温差表中可以看出，4瓦过临界振动大跳闸均发生在再热蒸汽与中压转子温差较大的冲转参数中，分别是第2次启动204、第4次启动175、第5次启动182、第6次启动163、第16次启动305、第20次启动193、第21次启动183、第25次启动231。 序号启动次数 高压转子温度（） 主汽温度（） 中压转子温度（） 再热蒸汽温度（） 主汽和高压转子温差（）再
15、热蒸汽和中压转子温差（）4瓦振动（mm/s） 汽轮机转速（rpm） 第1次启动 13204242024281042265.672797第1次停机 37342636545353883.72810第2次启动 231743725145512020415.682564第2次停机 3794403294676113810.782691第3次启动 1358446301460881595.582690第3次停机 538526470515-12456.772660第4次启动 24405253134888517521.892585第4次停机 5195284775459687.692672第5次启动 2369428
16、2614435918214.912583第5次停机 5095144444985547.12691 序号启动次数 高压转子温度（） 主汽温度（） 中压转子温度（） 再热蒸汽温度（） 主汽和高压转子温差（）再热蒸汽和中压转子温差（）4瓦振动（mm/s） 汽轮机转速（rpm） 第6次启动 24325213224858916321.992603第6次停机 51855849554140469.292663第7次启动 1450532409555821466.62791第7次停机 36537432936994011.292654第8次启动 13424602174561182396.42722第8次停机 54
17、354348852103314.52652第9次启动 1369452259451831929.02704第9次停机 556575497574197713.52676第10次启动 154159247456051862.482857第10次停机 55157947557328985.092618 序号高压转子温度（） 主汽温度（） 中压转子温度（） 再热蒸汽温度（） 主汽和高压转子温差（）再热蒸汽和中压转子温差（）4瓦振动（mm/s） 汽轮机转速（rpm） 第11次启动 1535582439561471226.912767第11次停机 57358949756316667.582691第12次启动 1
18、480550367518701516.162694第12次停机 352331341375-213410.342678第13次启动 1428462349466341173.22681第13次停机 572597511588257710.02694第14次启动 1516550424566341421.92480第14次停机 577590511587137615.672656第15次启动 1501593380563921838.822641第15次停机 51154446455433904.62717 序号启动次数 高压转子温度（） 主汽温度（） 中压转子温度（） 再热蒸汽温度（） 主汽和高压转子温差（
19、）再热蒸汽和中压转子温差（）4瓦振动（mm/s） 汽轮机转速（rpm） 第16次启动 331943112943411230512.22500第16次停机 438484376480461048.692676第17次启动 1399467308441681336.822700第17次停机 41846036444942859.812694第18次启动 1401488333457871246.782709第18次停机 4215893334671681347.842674第19次启动 1404489313458851454.522717第19次停机 49849944750315613.792641第20次
20、启动 33144112204139719314.72587第20次停机 452476417473245621.872638 序号启动次数 高压转子温度（） 主汽温度（） 中压转子温度（） 再热蒸汽温度（） 主汽和高压转子温差（）再热蒸汽和中压转子温差（）4瓦振动（mm/s） 汽轮机转速（rpm） 第21次启动 33564412594428518317.12599第21次停机 562555491537-74610.62690第22次启动 14485633315391152086.522697第22次停机 517505443481-123810.252660第23次启动 1340410227398
21、701717.242684第23次停机 5325344604992398.462671第24次启动 1350392225396421719.582680第24次停机 548523483511-25289.942645第25次启动 538149325848911223117.22640第25次停机 493503440491105113.242661 序号启动次数 高压转子温度（） 主汽温度（） 中压转子温度（） 再热蒸汽温度（） 主汽和高压转子温差（）再热蒸汽和中压转子温差（）4瓦振动（mm/s） 汽轮机转速（rpm） 第26次启动 1371468254460972065.152674第26次停
22、机 579601510597228710.592650第27次启动 155457647856222846.892661第27次停机 580597514604179014.942641第28次启动 15035963825799319710.772663第28次停机 561573491558126713.1992681第29次启动 13384332054439523810.352681第29次停机 48650742148321628.982674表7：主、再热汽温和高、中压转子温差 通常在启机时，只注意高压转子温度和主汽温度之间的差值，没有考虑中压转子温度和再热蒸汽温度之间的差值，西门子暖阀也只考
23、虑高压主汽门和调门内外温差，没有将中压转子与再热蒸汽温差引入应力准则计算中去。 锅炉在冷态启动时，主、再热蒸汽温度通常在420440左右，很难满足汽轮机冲转参数，即主蒸汽温度380、再热蒸汽温度360的要求。 该电厂在机组冷态启动时，主、再热蒸汽温度偏高，使得中压转子温度和再热蒸汽温度之间的差值较大，#4瓦过临界转速时，由于进入中压缸的蒸汽流量加大，换热量增强，再热汽温和转子温差进一步加大，造成汽缸与转子膨胀不一致，局部产生碰磨，振动增大。 图2：热态启动#4瓦振动曲线 图3：冷态启动#4瓦振动曲线 从图2和图3可以看出，冷态启动#4瓦瓦振明显高于热态启动，这从表1和表2中数据也可看出。 由于
24、4瓦临界转速范围在25002700rpm，此时机组进汽量明显增加，冷态启动由于进汽温度和中压转子温差较大，再热器压力只有1MPa,低于主蒸汽压力8.5 MPa较多，中压缸相对进汽量较小，蒸汽在汽缸中的充满度不好，转子加热明显高于汽缸加热，造成中压缸动静部分局部摩擦，引起转子振动发生改变，恰好此时达到基础的共振频率，从而引起瓦振大幅增大，引起机组振动保护动作跳闸。 另外，4瓦分别在第2、7、8、9、12、13、14、19、20、21、22、25、26、27、28次停机共14次过临界时振动10mm/s，在第6、16、17、23、24、29次停机共6次过临界时振动8mm/s。 由于停机时转子为自由振
25、动，与蒸汽参数无关，29次停机中4瓦有20次过临界时振动大，说明4瓦很容易达到共振。 在首次盘车时2瓦轴振就达到了61m，正常运行时2瓦轴振降到30m以下。 正常盘车时各机组轴振都应在30m以下，盘车时轴振代表着晃度，即偏心，由于西门子汽轮机没有偏心表，只能用轴振估算偏心，偏心大说明轴系可能有弯曲，说明轴系存在局部弯曲的可能，这就有可能影响到4瓦过临界时的振动。 3 解决对策 2机组冷态启动时，严格按照西门子冷态启动曲线进行主、再热蒸汽参数控制，即主汽温度380、再热蒸汽温度360，在此参数下360rpm暖机1小时。 如主、再热蒸汽温度高于规定值，汽温每升高1增加1分钟暖机时间，保证中压转子中心孔温度和再热蒸汽温度之间的差值控制在100以内，定速后按照西门子冷态启动曲线暖机1小时后并网。 在此后的多次冷态启动中，#1机组由于参数控制得当，中压转子中心孔温度和再热蒸汽温度之间的差值较小，因而#4瓦过临界转速时振动均小于保护动作值11.8mm/s。西门子冷态启动曲线如图4所示。 图4：西门子冷态启动曲线 谢谢各位专家！
