300MW汽轮发电机组振动原因分析及处理

袁 田

（贵州西电电力股份有限公司黔北电厂 贵阳 551800）

1 引言

某电厂汽轮机组为NZK300-16.67/538/538型亚临界参数，一次中间再热、双缸、双排气、单轴、直接空冷凝汽式汽轮机。本文研究的汽轮发电机组，前轴承箱中设置有汽轮机的推力轴承，与此同时也是转子的相对死点。差胀指示器中安装有低压汽封电机端。针对高压缸与低压缸的设计通常采用内外缸结构设计。高压转子、中压转子与低压转子这三个部分作为组成汽轮发电机组轴系的主要部分。这三个部分都是没有中心孔合金钢整段的转子。低压转子在整个发电机组中所发挥的作用为调动阀端，实现高压转子与中压转子，电端与发电机转子的刚性连接。

2 原始振动情况与故障现象

电厂一号机组是2011年完后的，且在历经7天试运后正式应用商业中。在投产验收的过程中机组振动已经满足有关要求。通过该300MW汽轮发电机组启动阶段与带负荷时的振动数据可知，一号机组在调试的时候，验收阶段的各瓦轴振动值都没有超过80μm，达到了良好的振动水平。然而，随着该汽轮发电机组运行时间的不断提升，一号机组的一二号瓦轴振动随之变得越来越大，其主要可体现在，6月：一号机组温态冲车，转速上升到每分钟1589r的时候，一、二号瓦轴振动与瓦振出现的最大值分别为114μm与89μm。7月：一号机组热态打闸停机，转速惰走到每分钟1552r的时候，一、二号瓦轴振动与瓦振的最大值将分别达到了143μm与124μm。8月7日：启动一号机组温态，当转速上升到每分钟1643r的时候，一号瓦轴振动与瓦振动的最大值为155μm与19.01μm。而二号瓦轴的最大振动值为143μm。与此同时，当转速上升到每分钟1709r的时候，一号瓦轴振动与瓦振的最大振动值将为：156μm与10.96μm。而二号瓦轴振动最大值将为111μm，瓦振动将为5.14μm。8月14日：一号机组打闸停机，惰走到每分钟1704r的时候，一号瓦轴振动为264μm，瓦振动为21.551μm；二号瓦轴振为202μm，瓦振动为10.53μm。由这几次启动与停机结果可知，机组在过临界转速的时候依旧存在有振动超标的情况。

3 300MW汽轮发电机组振动原因与处理措施

由上述可知300MW汽轮发电机组的出现虽然为我国各大电厂发展注入了新鲜力量，但不可否认的是300MW汽轮发电机组在实际运行的过程中仍存在有振动故障。基于此，本文将通过升降速试验对300MW汽轮发电机组振动原因进行分析，并给出具体的解决措施。

3.1 升降速试验

根据一号机组在该实验中启动与停机所得的数据可知，一二号轴振在过高压转子与中压转子一阶临界转速的时候，有着明显增加的情况，而且该情况正在不断趋向恶化。因此，为了能够对一二号的瓦振动原因有明确的半段，电厂可通过对一号机组冷态启动升速与降速实验，利用有关振动监测仪对一二号瓦振动数据进行采集，并得出最终想要的结果。具体数据如表所示。

高中压转子振动数据记录表

3.2 振动原因分析

根据数据记录表可知，一二号瓦在高压转子与中压转子一阶临界转速的时候，一二号瓦轴明显发生了瓦轴增加的现象。再加上在升降速的实验中，两者的振动幅值与相位的重现性较好。可见，一号机组在高压转子与中压转子存在质量不平衡的时候，会出现渐进式弯曲相信。该现象也是导致一二号瓦在过临界，轴振动增加的主要原因。另外，无论是从一号机组启动与停机时的串轴上看，还是从气缸金属温度等参数上来看，此过程中并没有任何因素影响着转子，让转子发生弯曲现象，因此，可以排除因运行操作等人的原因造成振动异常。在后续检查一二号瓦的时候也没有发现有异常现象出现，所以，可以排除因轴瓦原因导致的振动故障出现。机组在时运期间过临界转速的时候，其振动值并没有超标，然后在后续的启动与停运中，机组振动却发生了增加，特别是在热态冲转的时候，振动情况愈发明显。

4 处理措施

因300MW汽轮发电机组在运行中发生较大的振动故障不仅将影响到汽轮发电机组本身的发展，而且不利于我国稳定电量的供给。因此，面对上述所描述的振动故障原因，必须采取有效措施解决。具体做法可从以下几个方面进行。首先，在处理这类振动故障前，需要对同类型机组出现过类似的问题进行调研，并且邀请具有权威性的专家针对该机组开展全面的故障处理工作。其次，根据现场模型计算出最终结果。另外，就改善后的300MW汽轮发电机组运行状况来看可知，一号机组高压转子与中压转子在加了平衡块之后，其一二号瓦轴的振动值有了明显下降，并控制在了70μm中，振动状态也变得越发稳定。

5 结束语

总而言之，300MW汽轮发电机组是我国新时代发展中不可缺少的一部分。通过上述对该方面内容的深入分析可知，面对300MW汽轮发电机组实际运行中存在的振动问题，必须通过对其的深入分析，了解导致振动出现的原因，并根据该原因给出具体的处理措施，只有这样才能让300MW汽轮发电机组在今后得到可持续发展，并在新时代中发挥其该有的作用。