劉 海

（京能集團(tuán)京玉發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 右玉037200）

1 概況

某發(fā)電公司安裝的兩臺汽輪機(jī)組，均為北京汽輪電機(jī)有限責(zé)任公司采用阿爾斯通技術(shù)制造的330MW亞臨界、單軸、三缸雙排汽、一次中間再熱、沖動(dòng)式、直接空冷凝汽式汽輪機(jī)組，型號是N330-17.75/540/540，采用中壓缸沖車、啟動(dòng)方式，設(shè)有高壓缸倒暖系統(tǒng)，機(jī)組在沖車前及低速暖機(jī)狀態(tài)下，高壓缸及高壓轉(zhuǎn)子通過倒暖閥進(jìn)行倒暖加溫。

高、中、低壓轉(zhuǎn)子及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子各由兩個(gè)軸承支持方式，每個(gè)軸承均有兩個(gè)軸振測點(diǎn)（X向、Y向）、兩個(gè)軸承振動(dòng)測點(diǎn)（X向、Y向）。機(jī)組在啟動(dòng)沖車升速過程中，轉(zhuǎn)速在2900rpm以下、一至六瓦任一瓦軸振達(dá)180um時(shí)，保護(hù)動(dòng)作掉機(jī)；機(jī)組運(yùn)行中，要求各軸振值在76um以下，若任一軸振值達(dá)130um，要人為手動(dòng)打閘停機(jī)。機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中，主機(jī)一至六瓦軸振值均在55um以下。

2 機(jī)組出現(xiàn)軸振大異?，F(xiàn)象

（1）機(jī)組整套啟動(dòng)調(diào)試期間，在進(jìn)行第一次超速試驗(yàn)、調(diào)整危急保安器飛錘彈簧后，再次沖車進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，出現(xiàn)了一瓦軸振值隨主機(jī)轉(zhuǎn)速升高而增大的現(xiàn)象。在轉(zhuǎn)速達(dá)1550rpm時(shí)，一瓦X向軸振達(dá)181um、Y向軸振達(dá)167um，軸振保護(hù)動(dòng)作掉機(jī)。在盤車4小時(shí)、偏心值達(dá)34 um后，再次進(jìn)行沖車啟動(dòng)，但在轉(zhuǎn)速升至1500rpm時(shí)，再次發(fā)生一瓦軸振大、保護(hù)動(dòng)作停機(jī)異常。此后停運(yùn)機(jī)組，對主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查。

（2）機(jī)組投產(chǎn)后僅兩個(gè)月，出現(xiàn)了一、二、三、四瓦軸振間斷性增大現(xiàn)象，四個(gè)瓦軸振趨勢相同，一瓦軸振最為突出，最大軸振變化幅度達(dá)60um，且隨著時(shí)間的持續(xù)，軸振變化的頻率逐漸頻繁，振動(dòng)幅值越來越大。軸系振動(dòng)特點(diǎn)及相關(guān)參數(shù)（見附件）：

①#1、#2、#3、#4 瓦軸振同步向高、向低幅值振動(dòng)，#5、#6、#7、#8 瓦軸振值基本無變化。

②160MW～170MW負(fù)荷下，1X軸振峰值較高，最高達(dá)139um，負(fù)荷較高240MW以上時(shí)，峰值在100 um以下。

③在機(jī)組剛投產(chǎn)時(shí)，軸振每天僅一次，且幅值較小，2個(gè)月后，逐步出現(xiàn)振動(dòng)增大的頻次增高，每2小時(shí)振動(dòng)一次，且軸振幅值也有所增大，由原來的85um最高上升至139um。

3 汽輪機(jī)軸振大原因分析

3.1 針對第一種引起主機(jī)軸振大異常工況，進(jìn)行了以下檢查（見圖1、圖2）

（1）盤車狀態(tài)下，軸系偏心為34um，盤車電流21A，均與正常方式下參數(shù)相同。

（2）在汽輪機(jī)惰走及盤車狀態(tài)下，對高壓、中壓汽缸內(nèi)部及前軸承箱、二、三瓦軸承箱聽音檢查，未聽到異常聲音。

（3）在汽機(jī)高壓轉(zhuǎn)子、中壓轉(zhuǎn)子金屬溫度降至150℃停運(yùn)盤車后，對一瓦前軸承箱內(nèi)的零部件進(jìn)行了檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。

（4）在對調(diào)整后的飛錘又進(jìn)行了細(xì)致地檢查，發(fā)現(xiàn)機(jī)頭固定危急遮斷器端部的一條螺絲脫出，與其前邊的支架產(chǎn)生間斷碰摩，導(dǎo)致軸向動(dòng)靜部分摩擦，最終導(dǎo)致一瓦軸振值大幅變化。

（5）危急遮斷器端部的螺絲直徑為20mm，與其前部支架雖未形成連續(xù)、剛性碰摩，但對軸系的振動(dòng)影響特別靈敏，特別是距其最近的一瓦軸振更加明顯。

3.2 針對第二種引起主機(jī)軸振大異常工況，進(jìn)行了以下檢查

（1）二、三瓦油檔處，因潤滑油系統(tǒng)為微負(fù)壓狀態(tài)，油煙及空氣中的塵埃被吸至油檔處節(jié)流積存，由于二、三瓦油檔處距高、中壓缸本體很近，導(dǎo)致油檔處的溫度較高，在這種環(huán)境溫度高的情況下，油檔內(nèi)吸入的油泥塵埃在高溫長時(shí)間的烘烤下，形成堅(jiān)硬的“積碳”，當(dāng)“積碳”量達(dá)到一定程度時(shí)，造成油檔與軸系間間隙消失（上油檔與大軸間間隙 0.20mm～0.25mm、下油檔與大軸間間隙 0.05mm～0.10mm、左右側(cè)油檔與大軸間間隙0.10mm～0.20mm），形成動(dòng)靜部分間斷碰磨，反映出主機(jī)軸振不穩(wěn)定振動(dòng)（見圖3、圖4）。

圖1 汽輪機(jī)頭處固定危急遮斷器螺絲軸向動(dòng)靜摩擦圖之一

圖2 汽輪機(jī)頭處固定危急遮斷器螺絲軸向動(dòng)靜摩擦圖之二

圖3 汽輪機(jī)二、三瓦油檔處的積碳圖片之一

圖4 汽輪機(jī)二、三瓦油檔處的積碳圖片之二

表1 #2機(jī)組各瓦軸振工況記錄

表2 #2機(jī)組各瓦軸振工況記錄

表3 #2機(jī)組各瓦軸振工況記錄

北重阿爾斯通技術(shù)汽輪機(jī)組，高壓缸缸體距一瓦油檔100mm，高壓缸缸體距二瓦油檔80mm、中壓缸缸體距三瓦油檔80mm，較其他類型機(jī)組的間距都小（哈爾濱汽輪機(jī)組間距基本在150mm左右，上海汽輪機(jī)組間距基本在200mm左右），這樣導(dǎo)致各瓦油檔處溫度偏高，特別是汽封如有漏汽現(xiàn)象時(shí)，這些間隙處的溫度會更高。在室外環(huán)境溫度25℃、汽機(jī)本體化妝板內(nèi)溫度38℃、滿負(fù)荷工況時(shí)，高壓軸封供汽溫度327℃、低壓軸封供汽溫度125℃，高壓缸缸體與一瓦油檔間溫度達(dá)62℃，高壓缸缸體與二瓦油檔間溫度達(dá)108℃、中壓缸缸體與三瓦油檔間溫度達(dá)105℃，中壓缸缸體與四瓦后油檔間溫度達(dá)98℃。

檢修期間對油擋內(nèi)的“積碳”進(jìn)行了清理，機(jī)組并網(wǎng)后，已運(yùn)行三個(gè)月至現(xiàn)在還未出現(xiàn)軸振波動(dòng)異常。

4 采取的措施

（1）經(jīng)檢查固定危急遮斷器端部的螺絲由于原緊力不足產(chǎn)生松動(dòng)而脫出，此后將該螺絲取出，重新配置了新螺絲及足夠的緊力，并設(shè)置了止銷防止其退出。

在采取上述措施后，機(jī)組再次沖車啟動(dòng)，一瓦軸振值在50 um以下，未再出現(xiàn)波動(dòng)或超限異常。由此可見，汽輪機(jī)組除了通常所見的由于徑向摩擦造成軸振較大外，在實(shí)際運(yùn)行過程中，軸向間的動(dòng)靜摩擦也會使軸振增大。

（2）由于“積碳”原因?qū)е轮鳈C(jī)軸振大采取的措施

①根據(jù)本機(jī)組油檔與汽缸間距窄的特點(diǎn)，在油檔與汽缸間加設(shè)隔熱層，使汽缸產(chǎn)生的熱量盡可能少的輻射到油檔上，這樣使油檔上的溫度不至于長期處于較高的溫度。

②在滿足潤滑油系統(tǒng)回油暢通、油煙能順利排出的情況下，盡量降低潤滑油箱內(nèi)的負(fù)壓值，這樣就可減少油檔處吸入、積存的油漬量。

③機(jī)組每運(yùn)行半年或停運(yùn)時(shí)間超過15天時(shí)，要有計(jì)劃定期地對這些油檔中的“積碳”進(jìn)行檢查清理。

④對汽封系統(tǒng)壓力調(diào)整門及自動(dòng)回路進(jìn)行調(diào)整，減少汽封漏汽量。

⑤在機(jī)組進(jìn)行A、B修揭缸檢查時(shí)，要對汽封齒作全面檢查、處理，減少汽封漏汽量。