300mw机组振动大的原因分析及处理

300mw机组振动大的原因分析及处理

0振动的稳定性1988年，一家意大利阿索罗能量设备公司的328.5mw机车组相继引进。该机组自1998年大修后,振动时常出现不稳定,尤其是冷态启动,往往要经过一段时间运行后振动才能逐渐恢复正常。此外,2号轴承瓦温较高,夏天带大负荷运行时瓦温超过了90℃。机组2001年8月至2001年12月进行了投运后的第4次大修。本文将总结该机组振动、轴瓦温度测试和分析情况,对检修中轴瓦的检查和处理过程进行介绍,并对目前1号轴瓦温度偏高的原因进行分析。1u3000高压调门系统该机组系意大利ANSALDO公司,根据美国GE公司图纸生产的320MW凝汽式汽轮发电机组。机组型式TDCF:单轴、双缸、双排汽、亚临界凝汽式、EHC电调机组。1991年10月投产。机组轴系由高中压转子、低压转子、发电机转子和励磁机转子以及相应的7个支持轴承组成,轴系结构简图如图1所示。高压调门开启顺序示意如图2所示。该机组安装一套德国菲利浦公司生产的RMS-700型汽轮机安全监视系统(TSI)。在系统中,1号～6号轴承垂直中分面右侧45°方向(面向机头朝后看,转向逆时针)均装有一个3S7700VB100A型接触式振动传感器,测量1号～6号轴承的绝对轴振。并且各个轴承的绝对轴振、轴瓦金属温度等参数均引入集控室的CRT上加以显示。2在小装置维修之前，振动试验和结果分析2.1轴瓦金属温度测量方案在进行振动和轴瓦金属温度测试前,将高压调门的开启顺序恢复到正常的情况,并稳定运行了一段时间。测试方案如下:(1)额定负荷(320MW)附近工况,稳定2h～3h,测量各轴承绝对轴振和轴瓦金属温度;(2)60%～80%额定负荷(200MW～230MW)工况,稳定2h～3h,测量各轴承绝对轴振和轴瓦金属温度;(3)监测滑参数降负荷过程各轴承绝对轴振和轴瓦金属温度,并测量停机过程各轴承绝对轴振。2.2降至载荷时轴承的变化NBZJZ-3型便携式振动数据采集和分析系统测量的振动值和CRT显示的振动及瓦温值分别见表1和表2,停机过程1号～4号瓦的波特曲线见图3。从表1、表2所列的数据中可以看出,当机组由额定负荷工况附近降至空载时,1号、2号、3号轴承分别由37μm、86μm和83μm变化到60μm、106μm和85μm,轴瓦温度分别由72.8℃、86.0℃和69.1℃变为61.5℃、72.2℃和70.3℃,4号～6号轴承轴瓦温度变化较小。带负荷运行时各轴承的轴振均小于120μm,在合格范围之内。但从频谱来看,各轴承轴振均存在一定的2×、3×、4×等高频振动成分,特别是在额定负荷工况附近5号、6号轴承轴振的高频分量尤其明显,其原因可能是TSI系统接触式探头(测振杆)与转轴发生了碰撞。2.32调门开启顺序和开度试验由于2号轴承振动基本无低频分量,说明该轴承不存在稳定性问题。根据电厂以前改变调门开启顺序和开度试验(即关闭位于上部的3号调门、开启位于下部的4号调门)能够降低轴瓦温度的事实,判断2号瓦金属温度偏高的原因可能是2号轴承标高稍高(引起承载较大)或轴瓦倾斜等引起2号瓦承载乌金接触面减小(以前检修中发现过类似现象)。2.4号轴承抗压强度的影响根据上述分析,提出机组小修的检修建议:(1)更换2号轴承;下调2号轴承标高0.05mm;(2)2号轴承顶隙调整至轴径的1.3‰,以增大轴承的椭圆度,提高轴承稳定性;(3)检修中高/低压转子对轮连接时张口、偏差等应尽量保持小修前的水平。3一般维护中的维护流程3.1解体检查1月7日机组停机后,解体检查发现2号轴承下瓦固汽角处乌金大面积破碎(见图4),1号轴承下瓦靠阻油边侧乌金赶碾出现一道裂纹。3.2乌金换瓦轴的换特性顺序更换2号、1号轴承,按修前瓦窝中心恢复轴瓦,对瓦枕垫铁修刮、调整,再次修刮垫铁接触面。小修后,2号轴承标高降低0.05mm,高、低对轮重找了中心。换瓦后1号、2号轴承顶隙分别为0.45mm和0.56mm。对1号、2号的新轴瓦放上大轴进行旋转研磨修刮,使乌金接触角沿轴向均匀分布,接触角均为50°～55°。测量1号、2号瓦紧力分别为0.02mm和0。测量轴瓦四角侧隙数据一致,确认轴瓦摆正。4机组运行情况机组小修结束后于2003年元月19日15:05冲转。定速以后1号、2号轴承轴振的24h振动趋势如图5所示,工作转速下便携式振动数据采集和分析系统测量的振动数值和CRT上显示的振动及瓦温值分别见表3、表4。因机组在启动中暖机时间稍短,且1号、2号轴瓦新换有一个磨合过程,机组膨胀又不到位,造成刚达到额定转速时1号、2号轴承轴振数值较大(2号轴承轴振通频值最大190μm左右),但随着机组带负荷连续运行数小时后,振动逐渐稳定下来,并恢复到检修前的水平。3号轴承轴振较检修前明显降低,大负荷下只有30μm左右。本次检修后,2号轴瓦温度显著降低,达到预期的目的,大负荷运行中维持在75℃～76℃,较检修前85℃～86℃降低10℃;3号轴瓦温度略有增加,由修前的68℃左右增加到74℃左右。但遗憾的是1号轴瓦温度增加明显,目前在大负荷工况运行时稳定在88℃～89℃,较检修前增大13℃～14℃。5一些问题的分析5.1检查2号轴承的坐标系本次检修以后,尽管解决了2号轴瓦瓦温偏高的问题,但又出现了1号轴承瓦温偏高的现象。从该机组的轴系结构上看,高中压转子的重心在中压部分一侧,即靠近2号轴承处,且2号轴承紧靠3号轴承,按照理论计算,2号轴承标高下调50μm后,2号轴承卸下载荷的绝大部分由3号轴承承担,而1号轴承仅承担很小的部分。2号轴承50μm的标高变化,不可能使1号轴承瓦温增加如此之高(13℃～14℃)。因此可以认为,1号轴承瓦温偏高的主要原因不是1号轴承标高相对增高(载荷增大)引起的。因为本次检修中更换了1号轴承,转子和轴瓦乌金接触面需要一个磨合的过程,建议在以后有机会停机时检查1号轴承乌金与转轴接触面是否正常,是否有偏斜,并适当修刮油囊,增加进油量,以降低轴瓦温度。如图6所示1号瓦枕的垫铁为4块,修刮垫铁中很容易造成水平位置“卡帮”,机组运行过程中使球面不能随1号瓦轴颈扬度变化而“自调”。易造成轴瓦承载面积减小,轴瓦温度高出现。因此在机组检修中,不但要检查垫铁接触,也要检查“卡帮”问题。检查的方法:可以将大轴顶起检查垫铁间隙;或者拆掉水平垫铁,手持塞入垫铁,根据塞入的深度判断。5.2机组轴系振动随意性的原因探讨以见表2机组在以往的检修中曾经多次调整过轴系标高,加之机组多年运行后基础的沉降,各轴瓦的实际标高值与新机安装的原始记录(制造厂设计值)偏差比较大,这可能是目前该机组轴系振动出现不稳定的主要原因之一。建议以后在机组大修中,全面调整轴系中心,使其数值尽量接近制造厂的设计值:低压转子调平(轴颈扬度数值接近,方向相反);高低对轮的高差调整应结合以往大修数据(0.50mm～0.55mm),并参考华北电科院测量冷热态轴承座标高变化0.52mm的数据进行。6解决了2号轴瓦瓦温偏高的问题(1)本次小修前机组2号轴承轴瓦温度偏高的原因是该轴承承载过大;(2)本次小修中,通过更换1号、2号轴瓦和下调2号轴承标高,解决了2号轴瓦瓦温偏高的问题;(3)本次小修前后机组轴