M701F4型机组#7瓦临界转速振动分析及处理

摘

要：某燃机电厂M701F4型燃机，在机组启停机时#7瓦转速在375r/min左右存在振动逐渐增大的现象，经过多次检查与处理仍不能消除。通过对变化趋势的频谱分析，振动以2倍频为主。而产生2倍频的原因有很多种，可能是转子动静部位有碰磨、靠背轮对中有偏差、螺栓紧力不均衡、轴瓦异常等，在检修中逐一排查，确定主要原因进行处理后，机组在两次启停过程中，振动重复性良好。#7瓦修后的启机振动曲线变化趋势与修前一致，整个启机过程中的振动情况相比于修前大有改善，满足机组运行要求。关键词：振动；2倍频；趋势；改善0

引言某燃机电厂1号机组由一台三菱M701F4型燃气轮机、一台NG-M701F4-R型余热锅炉、一台TC2F-35.4型高中压合缸/双排汽/单轴再热凝汽式汽轮机和一台QFR-480-2-21.5型全氢冷发电机组成。机组为同轴布置，设有8个支持轴承，燃机排气侧为#1轴承，发电机位于机组末端，汽端、励端分别由#7轴承、#8轴承支撑，每个轴承有两个振动测点，功率输出方式为冷端输出。机组开机、停机时，#7瓦转速在375r/min左右存在振动逐渐增大的现象，且频谱分析中以2倍频为主。2

故障分析2021年3月25日，对修前机组启、停机及带负荷运行的振动数据进行了采集，在3

000r/min、1

921

r/min和368

r/min转速下，各瓦的振动数据如表1、表2、表3所示，其中7Y测点的振动随时间变化趋势如图1所示。3

处理措施及建议（1）将汽轮机低压缸、发电机连接靠背轮的16颗螺栓脱开，螺栓S110螺杆直径80mm，扭矩如表4所示。（2）螺杆取出、损坏情况：螺杆取出困难以及有拉毛磨损的有：1号、2号、3号、7号、13号、16号；螺杆取出比较容易，不存在拉毛的有：4号、5号、6号、8号、9号、10号、11号、12号、14号、15号。1号、2号、3号、13号、16号螺栓均存在咬死情况，螺杆取出困难，通过千斤顶加铜棒敲震取出，取出时前半段销子不存在拉毛情况，后半段螺杆销子拉毛，如图2所示。（3）机组修前联轴器找中心数据如表5所示。（4）机组复装情况：1）低发对轮螺栓更换两个咬损的螺母后，其余打磨修理后复装。紧力以第一个螺栓达到额定拉伸长度的扭矩为标准，均达到8500Psi[2]。2）低发靠背轮对中数据如表6所示。（5）修后机组振动情况：2021年10月24日至10月25日#1机组开机，对C修后启、停机时的振动数据进行了采集。机组两次启停过程中，振动重复性良好。正常带负荷运行的振动数据如表7所示，7Y带负荷运行的振动趋势如图3所示，发电机振动较小且平稳，以1倍频为主，1倍频相位稳定。7X、7Y振动随转速变化趋势分别如图4、图5所示，可见振动波动主要发生在启停机阶段，存在两个波峰。最大振动对应转速为1980r/min（二阶临界转速），高于该转速则振动立即下降，振动分量以1倍频为主，是典型的转子过临界不平衡现象。1980r/min转速下的振动数据如表8所示。7X、7Y在367r/min处存在第二个波峰，此时1倍频分量很小，以2倍频分量为主，如图6、图7所示，该转速下振动数据列表如表9所示。本次测量还采集了#7瓦振数据，如图8所示。#7瓦重点转速下振动情况修前、修后对比如表10所示，可见C修大幅降低了过副临界转速367r/min时的峰值振动，整个启机过程中#7瓦振动情况相比于修前都有所改善。4

结语该机组在正常带负荷运行时，振动情况良好，振动相位稳定，说明转子整体连接、支撑及动平衡状况较好。此次处理过程中，修前对中数据偏差较大和靠背轮螺栓紧力不足是造成#7瓦在副临界转速振动大且2倍频分量高的主要原因。#7瓦修后启机振动曲线变化趋势与修前一致，存在两个明显波峰，对应转速分别为367r/min和1980r/min。前者主要是由于过副临界转速（第一阶临界转速755r/min的一半），存在明显2倍频振动，后者1980r/min为第二阶临界