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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,#,超臨界,汽輪發(fā)電機組振動,故障,處理案例,2016,年,01,月,1,5,日,西安,報告人：張文濤,目前，,600MW,及,600MW,以上汽輪發(fā)電機組已成為我國電力行業(yè)的主力機組，其安全穩(wěn)定運行具有重要意義,。軸,系長度的增加、支撐方式的多樣性，啟動過程中和帶負荷期間出現(xiàn)的的動靜碰磨，運行一段時間后的平衡惡化,等普通強迫振動,，還有一些,諸如汽流,激振和油膜振蕩,等自激振動,仍不時發(fā)生。下面我分享兩,個超臨界機組的振動,故障處理案例。,概述,主要內(nèi)容,660MW,超超臨界機組軸系振動故障診斷和處理,600
2、MW,超臨界機組異常振動故障處理,660MW,超超臨界,機組軸系振動,故障診斷,和處理,機組,是,660MW,汽輪機，為超超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽凝汽式汽輪機，型號為,N660-25.0/600/600,，該機組共有,9,個軸承,，機組,軸系如圖,1,所示,。,一臺超超臨界汽輪發(fā)電機組在其發(fā)電機檢修后啟動過程中，歷經(jīng)軸系振動大無法升速至,3000r/min,、空載狀態(tài)下低壓轉(zhuǎn)子振動大、帶負荷后發(fā)電機軸承振動超標等振動問題，嚴重影響了機組的正常啟動和安全運行。,660MW,超超臨界,機組軸系振動,故障診斷,和處理,一、首次啟動暖機,660MW,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,從上圖
3、可以看出，,1549 r/min,暖機期間，,7Y,軸振不斷增加，其主要頻率分量為基頻，相位略有變化。從振動幅值的增加量和時間來看，可以較為明確地判斷該軸承附近出現(xiàn)了動靜碰,摩。決定,逐步檢查油擋、軸承和密封瓦，并測量相關(guān)間隙。,660MW,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,停機后拆除發(fā)電機,7,瓦側(cè)端蓋，檢查油擋、軸承、密封瓦等部件，發(fā)現(xiàn)密封瓦下瓦磨損較重,660MW,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,故障分析和處理,隨后對,7,瓦側(cè)密封瓦進行了處理,，對檢修情況進行了了解，,重新調(diào)整,了相關(guān)間隙,并再次啟動運行。此次中速暖機過程中,7Y,軸振振動幅值最大約,140m,，較檢修之前偏
4、大,，但在,約,4,個小時的暖機時間內(nèi)比較穩(wěn)定。最后機組順利升速至,3000r/min,，,表,中,給,出了部分測點的振動,數(shù)據(jù),660MW,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,可以看出，,兩,個低壓轉(zhuǎn)子的軸振合格，但軸承振動超標。其主頻率是基頻，空載狀態(tài)下的幅值和相位穩(wěn)定,。考慮,到發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸振和軸承振動仍在合格范圍，且沒有帶負荷過程的振動數(shù)據(jù)，決定首先平衡低壓轉(zhuǎn)子,。,660MW,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,轉(zhuǎn)速,5x 5y 5,瓦,6x 6y 6,瓦,7x 7y 7,瓦,8x 8y 8,瓦,3000,r/min 77 81,45,49 78 63,37,81 45,43 7
5、8 39,轉(zhuǎn)速,5x 5y 5,瓦,6x 6y 6,瓦,7x 7y 7,瓦,8x 8y 8,瓦,3000r/min 37 41 30 47 80 41,46,98 42,37 63 47,660MW,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,可以看出，此次定速時低壓,B,轉(zhuǎn)子和發(fā)電機轉(zhuǎn)子的振動已降至合格范圍，但,7Y,軸振和,7,、,8,瓦的軸承振動幅值仍偏大，振動幅值大的原因是發(fā)電機在檢修,后,平衡狀態(tài)發(fā)生了變化,，,由于調(diào)度的原因，并考慮到發(fā)電機轉(zhuǎn)子帶負荷會產(chǎn)生熱變形量。決定帶負荷監(jiān)視運行，利用臨停的機會再對發(fā)電機轉(zhuǎn)子進行相應(yīng)的動平衡處理,低壓轉(zhuǎn)子動平衡后的數(shù)據(jù)如下,660MW,超超臨界機組軸
6、系振動,故障診斷和處理,二,、首次帶負荷,機組負荷,630MW,時的部分軸系振動數(shù)據(jù),負荷,5x 5y 5,瓦,6x 6y 6,瓦,7x 7y,7,瓦,8x 8y 8,瓦,630MW,32 66,20,45 80,33 74 148,44 101,63,76,可以看出，高負荷時，發(fā)電機振動較空載時變大，尤其是軸承振動，幅值已超標。對數(shù)據(jù)進行了分析，幅值的主頻率是基頻，相位穩(wěn)定，振動變大的原因是帶負荷時，發(fā)電機轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了熱變形，與偏大的原始振動疊加，導(dǎo)致幅,值,進一步,變,大，不排除較大的振動誘發(fā)密封,瓦,等,處,出現(xiàn)動靜碰摩。處理方案如前述，降低空載時振動幅值，并綜合考慮到帶負荷時的振動數(shù)據(jù)，
7、制定加重方案，保證空載和帶負荷狀態(tài)下的軸系振動降,至,合格的,范圍,。對機組升速、空載和帶負荷數(shù)據(jù)進行了綜合處理，結(jié)合轉(zhuǎn)子陣型特征，最終選擇的加重平面是低發(fā)對輪,加重后空載狀態(tài)下振動數(shù)據(jù),660MW,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,轉(zhuǎn)速,5x 5y 5,瓦,6x 6y 6,瓦,7x 7y 7,瓦,8x,8y 8,瓦,3000,r/min,51,60,30,48,71 42 32,45,30,24 27 17,軸系各測點振動均在合格范圍，機組的振動故障處理已基本結(jié)束。但由于廠方希望低壓,B,轉(zhuǎn)子振動能進一步降低，隨后對低壓,B,轉(zhuǎn)子進行了微調(diào),。,調(diào)整配重后，空載及帶負荷振動數(shù)據(jù),660M
8、W,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,轉(zhuǎn)速,5x,5y,5,瓦,6x 6y 6,瓦,7x,7y,7,瓦,8x,8y 8,瓦,3000,r/min,29 29,19,36,49,26 31,38,17,19,22,18,320MW 60 69 26 36 55 31 47 24 23 25 21 18,軸系振動優(yōu)良,機組,檢修后首次啟動過程中振動大無法升速的原因是發(fā)電機密封瓦出現(xiàn)了動靜碰摩，處理后碰摩現(xiàn)象消失，升速過程振動,正常,發(fā)電機轉(zhuǎn)子帶負荷后振動超標的原因是檢修后產(chǎn)生了新的質(zhì)量不平衡，低壓,B,轉(zhuǎn)子額定轉(zhuǎn)速下的振動故障原因是存在較大的殘余二階質(zhì)量,不平衡,。,660MW,超超臨界機組軸
9、系振動,故障診斷和處理,三、總結(jié),該機組是,600MW,超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽凝汽式汽輪機，型號是,CLN600-24.2/566/566,，該機組共有,9,個軸承，,1,、,2,號軸承為支承高中壓轉(zhuǎn)子的落地軸承，,3,、,4,號軸承為支承低壓,A,轉(zhuǎn)子的兩個汽缸軸承，,5,、,6,號軸承為支承低壓,B,轉(zhuǎn)子的兩個汽缸軸承，,7,、,8,號軸承為發(fā)電機的兩個端蓋軸承，,9,號軸承為勵磁短節(jié)支承軸承,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,機組,啟動,升速過程正常，但在額定轉(zhuǎn)速停留時，,6,號軸承振動持續(xù)增加，被迫停機，無法進行相關(guān)的電氣試驗，影響機組的正常,運行,。下面從機組振
10、動測試，故障原因分析，治理方案的確定和實施等幾個方面進行了,介紹。,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,啟動后定速,3000r/min,時的軸系振動測試數(shù)據(jù)如下,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,一,、振動測試,轉(zhuǎn)速,5x 5y 5,瓦,6x,6y,6,瓦,7x 7y 7,瓦,8x 8y 8,瓦,3000 r/min 52 38 37 125 93,45,60 74,49,36 38 23,隨后機組定速,3000r/min,，準備做相關(guān)電氣試驗。在等待準備的過程中,6,瓦軸承振動逐漸增大，幅值超過,100m,，手動停機。下圖給,出了,幾個軸承的趨勢圖,600MW,超臨界機
11、組,異常,振動,故障處理,可以,看出，,3000 r/min,下空載運行約,35,分鐘，,7,號軸承通頻幅值由,50m,增大到,80m,，,6,瓦軸承已超過,100m,，,軸承振幅值主頻為基頻，幅值增大過程中，相位略,有變化，手動打閘停機。,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,轉(zhuǎn)子,-,軸承系統(tǒng)的振動情況取決于激振力和軸承動剛度的影響，在線性系統(tǒng)中，部件呈現(xiàn)的振幅與作用在該部件上的激振力,成正比,，,與,動剛度成,反比,。,6,、,7,號軸振和瓦振都以工頻分量為主，屬于強迫振動范疇，振動爬升增加的幅值也以工頻分量為主，,6,號軸振值由,126m,爬升至,149m,，,6,號瓦瓦振由最
12、初,49m,爬升至,100m,，有繼續(xù)增大的趨勢。爬升過程中軸振和瓦振的相位基本未變，屬于工頻失穩(wěn),問題,。,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,二、故障分析和處理,機組,定速后，軸振以及軸承振動的基頻相位、激振力的位置及轉(zhuǎn)子的不平衡量都基本不變，在排除動靜碰摩的情況下，引起基頻幅值持續(xù)緩慢上升的故障原因在于軸承座整體動剛度緩慢下降或存在結(jié)構(gòu)共振,。,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,定速,3000 r/min,初期，,6,號軸承軸振最大,125m,，主要是基頻分量，表明低壓轉(zhuǎn)子存在較大的不平衡量，但不是引起,6,、,7,號瓦振、軸振不穩(wěn)定的原因。引起,6,、,7,號瓦振
13、、軸振爬升最有可能的,因素是軸承座,動力特性發(fā)生了變化，使得軸承座動剛度下降，并影響支撐系統(tǒng)的固有頻率,。,措施,：,降低,軸系的激振力,-,通過動平衡處理降低軸振,；,提高,軸承座的動剛度,-,具備條件時需要相關(guān)軸承參數(shù)（接觸面和間隙等,）,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,經(jīng)討論決定，優(yōu)先對低壓轉(zhuǎn)子進行動平衡，降低原始激振力，從而降低共振峰值，以保證空載時各項試驗的順利完成。帶負荷后，隨著低壓缸進汽量的增大，整體剛度會增加，,6,號軸承振動會進一步降低,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,對軸系的振動數(shù)據(jù)進行了分析，低壓,B,轉(zhuǎn)子振動以二階陣型為主，綜合考慮熱變形量，
14、實施了反對稱形式的配重。分別在低壓,B,轉(zhuǎn)子兩端加重,300g,后啟動運行，額定轉(zhuǎn)速下,6,號軸承振動仍有所增加，但最終穩(wěn)定在,70m,以內(nèi)，帶負荷后軸系振動達到優(yōu)秀,水平。,三、動平衡處理后振動情況,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,轉(zhuǎn)速,5x 5y 5,瓦,6x,6y 6,瓦,7x 7y 7,瓦,8x 8y 8,瓦,3000 r/min 58 54 7,77 65 53,47 60,20,32 38,11,300MW 76,77 19,27 27,10 42 39,11 26,26 20,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,空載及并網(wǎng)后,的振動測試數(shù)據(jù),機組,在達到額定轉(zhuǎn)速后，空載運行時,6,號軸承振動持續(xù)增大至停機值，其振動故障有兩方面的原因，一是低壓轉(zhuǎn)子存在一定的不平衡量，二是額定轉(zhuǎn)速下長時間停留導(dǎo)致軸承座動力特性發(fā)生了變化。,面臨,異常振動故障時，需要采取正向思維，找到故障源，,并,采用,最,優(yōu)的處理方案，保證機組的安全,運行,。,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,四、總結(jié),請各位領(lǐng)導(dǎo)、專家批評指正！,聯(lián)系方式：張文濤,,18537116926,
超臨界汽輪發(fā)電機組振動故障處理案例(華中所張文濤)
