具有交错式振动变化趋势的汽轮发电机组振动故障诊断与处理

2015-11-09吴立明

机械工程师 2015年2期

吴立明

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨 150046）

1 机组异常振动特征

某电厂2#汽轮发电机组汽轮机型号为LC40/N115-9.88/539/1.9高压、单轴、冲动、凝汽轴向排汽式汽轮机。机组在调试运行期间，汽轮机转子1#、2#瓦轴振及瓦振在额定转速变负荷或变工况下出现交替增大、减小现象，即其中一个瓦的振动增大时，另一个瓦的振动将变小，振动最大时2瓦振动接近200 μm。调试初期定速的振动画面及振动趋势如图1、图2所示。

图1 机组调试初期振动画面

图2 机组首次冲转及带负荷振动趋势图

2 异常振动原因分析与处理

出现该异常振动后，对与机组运行相关的数据进行采集整理分析。调取整个过程的振动数据后，发现该机组的振动问题主要反映在汽轮机1#、2#瓦，振动主要存在两个特点：一是未带负荷时2#瓦振动持续增大，最大振幅接近200 μm；二是带负荷后出现1#、2#瓦振动交替增大、减小。

对以上问题进行针对性分析，调取TDM振动数据可以发现机组在整个运行期间，2#瓦振动相位相对比较稳定，1#瓦振动相位呈不规律性变化，但是1#瓦幅值较小，说明机组在整个运行期间，汽轮机转子可能存在动静碰磨。结合机组振动运行画面，可以发现汽轮机1#，2#瓦瓦温数据存在较大差异，2#瓦瓦温明显低于1#瓦瓦温。调取同型号已经稳定运行机组瓦温数据进行比较，如表1所示，可以发现2#机组2#瓦瓦温同样低于同型号1#机组2#瓦瓦温。结合设计厂家提供的1#、2#瓦的设计比压数据，1# 瓦 1.36 MPa，2# 瓦 1.58 MPa，2# 瓦比压要大于1#瓦，但是本台机组2#瓦瓦温却明显低于1#瓦，说明实际轴系2#瓦承载明显低于设计承载，转子稳定性差，易受外界扰动影响，这也是造成机组出现1#、2#瓦振动交替变化的原因。

根据以上分析制定后续处理方案：1）揭瓦检查1#、2#瓦轴瓦磨损情况；2）鉴于目前机组可能存在碰磨现象，不宜将2#瓦标高上调太多，建议2#瓦标高上调0.1 mm；3）对于碰磨问题，如机组振动一直在200 μm以下，可继续运行，进行相关试验，直至振动稳定；4）如振动稳定后，振幅仍较大，可以采用动平衡方案进行进一步处理。