某电厂7号轴瓦振动的分析与处理

2018-04-12郑州燃气发电有限公司赵刚

电力设备管理 2018年11期

郑州燃气发电有限公司赵刚

1 引言

某电厂#1机组采用QFSN—300—2型发电机，与N300—16.7/537/537型汽轮机配套。#5、#6轴瓦采用圆筒瓦，为发电机前后支持轴承；发电机采用静态励磁，#7轴瓦为集电环短轴的后部稳定支持轴承，采用四瓦块可倾瓦；集电环短轴与发电机采用刚性联轴器连接。

2 事故现象

#1机组自投运以来，#7轴瓦曾经发生过几次Y向轴振过大的现象，Y向轴振曾经达到跳机值，小修后启动时Y向轴振曾经达到330um。2016年4月6日以来，Y向轴振过大（超过125um）的次数明显增加，持续时间明显增长，振动的幅值逐渐加大。到4月19日，#7轴瓦Y向轴振已经增大到190um，而且呈现出一定的规律性，即：每天中午气温开始升高时振动开始增大，一直到下午14：00左右达到最大，随后振动逐步减小，到晚上气温下降后，振动基本上减小到80um左右，也就是7Y轴振对大气温度的变化比较敏感。针对以上情况，在不能克服振动的前提下，制定了详细的处理预案。4月26日12：25，7Y轴振达到261um，被迫打闸停机。#1机组运行期间#7轴瓦的瓦温一直稳定，在80℃左右。

3 事故原因分析

针对机组安装期间汽轮发电机厂不准对#7轴瓦进行任何调整的要求，#7轴瓦的各方面技术指标应在加工配制过程中予以保证。而根据#1机组#7轴瓦返厂的检查结果，有充分理由怀疑#7轴瓦垫铁的加工过程中存在较大误差导致对轴振的放大。

振动对气温敏感是根据一段时期以来振动情况的规律性总结，是一个值得进一步关注和研究的课题。不能排除集电环短轴的质量问题、碳刷环的热变形问题等因素。

对于轴瓦问题的处理，只是解决了一个方面的问题。客观的说，轴瓦制造方面的缺陷只是放大了轴向振动，现场和汽轮发电机厂对于轴瓦的处理仅仅是在轴瓦方面采取了抑制振动振幅的必要措施。真正引起振动的根源仍然需要进一步分析查找。

4 事故的处理和结果

#1机组停机后，鉴于#2机组正在小修，两台机组均处于检修状态，立即组织河南省电力试验所的振动专家、汽轮发电机厂代表和公司有关技术人员进行事故分析。经过认真研究分析和充分论证，决定对#1机组#7轴瓦抬轴量增加0.10mm，并对集电环通风孔、叶轮、风道、碳刷架进行清理。

遵照制定的处理方案，检修人员和有关技术人员进行了具体实施，处理结果为：在原来的抬轴量基础上进一步抬高0.10mm，同时把#7轴瓦的进油节流孔板孔径由∮15mm扩大到∮25mm。另外，对集电环通风孔、叶轮、风道、碳刷架进行了彻底清理。

整个检修工作结束后，#1机组于4月30日14：22进行冲转，14：34转速达到2574rpm时，瓦温急剧上升到100℃被迫打闸停机。机组停运后解体#7轴瓦后发现瓦块钨金和轴颈磨损，轴颈处晃动0.07mm。针对这种情况决定对集电环短轴轴颈磨损现场进行打磨处理，轴瓦返回汽轮发电机厂处理。#7轴瓦返厂处理期间，电厂有关人员进行了轴颈打磨、碳刷架解体清理检查等工作。

损坏的轴瓦在汽轮发电机厂进行了彻底检查，发现垫铁的一个直径方向上的外径比设计值小0.25mm，另外一个直径方向上的外径比设计值小0.15mm，这种情况直接影响轴瓦的受力和振动。鉴于电机厂要求安装现场不准对#7轴瓦进行任何调整，因此在安装和此前检修时都未对#7轴瓦进行过调整，完全依靠厂家的加工质量给于保证。电机厂不能解释这种现象，只得对四块垫铁按设计尺寸进行重新装配加工，理论紧力为0.03mm，同时按设计尺寸加工配置了四块可倾瓦块。

在轴瓦返回电厂以后，立即进行了回装。回装过程中的测量数据证明，新加工的轴瓦回装后不需进行任何调整就达到汽轮发电机厂的技术要求：抬轴量为0.09～0.12mm（有0.03mm的晃动），轴瓦紧力为0.025mm。#1机组启动再次，经过冲转、带满负荷考验，#7轴瓦振动稳定在70～80um之间，瓦温稳定在60℃左右，其他相关设备也无异常，机组投入正常连续运行。

另外，在整个检修过程中，盘车是一大困难，一是缸温较高，二是盘车装置容易脱扣，给整个检修过程带来较大困难。根据#1机组试运期间盘车曾经严重损坏的情况分析判断，盘车内部传动机构仍然存在缺陷，需要在大修期间彻底检查处理。

5 防范措施

运行过程中严格按照厂家的技术要求调整汽轮机和发电机的各种参数，尽可能避免其他因素引起振动，比如氢气温度、密封油温度等；定期清理碳刷架冷却风道、冷却风进口滤网，保持集电环通风孔的清洁，避免灰尘聚结影响散热；有机会及时清理碳刷环冷却孔；必要时采取强制冷却碳刷环的方法避免热变形；如振动依然发生，有机会应对集电环短轴进行彻底检查，作动平衡试验，并对联轴器中心情况进行复查；#1机组大修期间，对盘车装置进行彻底检查检修。