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汽輪發(fā)電機組振動故障處理

http://m.workzone-range.com 2015年09月19日        

 摘    要:介紹消除汽輪發(fā)電機組振動超標故障的處理過程,分析振動產生的主要原因,判斷造成振動超標的部位,采取相應措施使振動降低到允許的范圍內,同時對機組的缺陷進行分析,提出優(yōu)化建議。 
        關鍵詞:汽輪發(fā)電機組 振動 超標 處理 

        南化公司動力廠磷肥區(qū)1汽輪發(fā)電機組是已運轉近20多年的老機組,采用前蘇聯(lián)技術制造,為N6一35型單缸、軸流凝汽式,轉速30OOr/min。近年來振動超標一直是影響機組穩(wěn)定運行的難題。2001年12月機組振動值達到11Oμm左右,嚴重超標(水電部1990年標準≤50μm為合格),被迫停止運行。經(jīng)過技術人員約5個月的努力,終于在2002年5月消除振動故障并正常投運。修復后的機組振動值降到30μm左右,達到“良好”水平?,F(xiàn)對振動故障處理過程介紹如下。 
        1. 第一階段 
        經(jīng)檢查,發(fā)現(xiàn)機組在50Hz(工頻)時,3瓦振動最大。通過對振動頻率的分析,初步判斷是由于轉子不平衡引起的,其主要原因是轉子不對中。在機組日常維修的基礎上,側重以下幾個方面的處理。 
        (1)認真檢查軸頸在軸瓦內、軸瓦在凹窩內座的接觸情況并加以調整,以保證轉子在軸瓦內不至于左右擺動。另外在測量前,連續(xù)盤動轉子數(shù)圈,確保軸瓦壓緊。 
        (2)拆下3、4瓦油擋及發(fā)電機兩端蓋,排除轉子被電機端蓋相碰引發(fā)數(shù)據(jù)不準的可能。 
        (3)在上汽缸閉合前進行轉子找正,在汽缸閉合后再進行數(shù)據(jù)復測,確保對中數(shù)據(jù)的準確。 
        (4)對中時,考慮與運行狀態(tài)的熱變形相適應,預留兩轉子靠背輪間隙有上張口,并且使發(fā)電機軸線略高于汽輪機。 
        (5)根據(jù)振幅值時高時低、當運行方式改變時振動發(fā)生變化、振動時機組發(fā)出很不正常響聲等振動特征,將透平油全部更換。 
        經(jīng)過以上處理,試車時發(fā)現(xiàn),機組振動沒有明顯好轉,3瓦的振幅有時下降但仍在65μm左右,而且能明顯聽到2 、3瓦內有輕微“咚、咚”的異常響聲,2、3瓦修前和修后的振幅對比見表1。

表1 一階段2#、3#瓦修前和修后振幅對比 μm


        從表1看出,修后數(shù)值略有下降,但仍未達標,說明效果不佳。 
        2. 第二階段 
        針對以上情況,經(jīng)過分析研究后認為:2# 、3#瓦內的異常響聲是接觸不實引起軸承的振動,從而導致機組振動過大,為此,又采取如下措施。 
        (1)對2 、3瓦進行檢查、復測,并針對3球形瓦球面年來的手工修刮及凹球面變形,接觸面很差的情況,決定將球面軸承及凹球面用專用機床重新研磨。 
        (2)將瓦枕的調節(jié)墊片由7片減至3片。
采取上述措施后,機組軸承內部異常響聲減弱,2、3瓦的振幅再下降(表2),但仍未達標。


表2 二階段2、3瓦修修后振幅對比 μm

        3.第三階段 
        再次檢查發(fā)現(xiàn),機組聯(lián)軸器的齒輪間隙已超標,達到lmm(規(guī)定值為0.2一0.4mm),齒面凹凸不平,分析認標是引起振動的一個重要原因,進一步采取以下處理方法。 
        (1)更換聯(lián)軸器,并采用單機試驗方法確定振源。試驗后發(fā)現(xiàn)汽輪機振幅為1.6μm,狀態(tài)很好,判斷振源應為發(fā)電機。 
        (2)調整發(fā)電機左右氣隙的偏差。發(fā)電機周向氣隙已嚴重超標,偏差達到30%左右(標準應為≤5%),且20多年從未調整過。調整后的氣隙偏差≤3%,減少電磁力對振動的影響 
        (3)修刮后的油囊,改變瓦的支撐狀態(tài),進一步提高瓦的穩(wěn)定性。
通過以上的修理,機組的振幅降到30μm,效果是10年來的最好水平,見圖1(空載)、圖2(帶負荷)。




        4.優(yōu)化建議 
        (1)增設電動盤車設施。機組停運時盤車是非常重要的維護手段。停車后由于上下缸溫差較大,盤車不當,使轉子產生較大彎曲。輕者機組振動超標導致無法正常安全運行,重者外殼磨損轉子,損壞設備。(2#機組即采用了盤車裝置既可靠又省力,短期停車可達到連續(xù)盤車的效果。) 
        (2)將半撓性聯(lián)軸器改為剛性聯(lián)軸器?,F(xiàn)1#機組的聯(lián)軸器運行20年來已更換過4次,本次的更換費用為7.3萬元,而2#機組為剛性聯(lián)軸器,運行14年來從未出現(xiàn)問題。 
        (3)增設振幅監(jiān)控儀表。現(xiàn)在機組振動是人工測量,及時性和準確性差,若振幅突然上升,沒有聯(lián)鎖報警易損壞機組,增設監(jiān)控儀表后,可在振幅達50μm時報警,便于及時采取控制措施。


      

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