陰峰 徐劍暉 王明生

摘 要：某200MW汽輪機在進行配重后首次啟機帶負(fù)荷時，由于1x軸振大機組停機，經(jīng)對振動數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)進行分析，判斷最終是由于中壓缸膨脹未脹出，以及上下缸溫差偏大引起缸的變形，這兩個原因共同作用而發(fā)生了動靜碰磨。基于此提出了提高再熱汽溫，控制缸溫差、提高軸封供汽溫度等5條措施，措施采取后效果明顯。

關(guān)鍵詞：汽輪機;振動大;提高汽溫;建議

0 前言

振動是汽輪發(fā)電機組運行中最常見的主要故障之一，嚴(yán)重時會行程振動事故，汽輪機組振動故障案例的分析和經(jīng)驗積累對于振動問題的解決很重要。文中某200MW汽輪機在進行配重后首次啟機帶負(fù)荷時，由于1x軸振大機組停機，經(jīng)對振動數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)合以往的案例分析[1]，判斷最終是由于中壓缸膨脹未脹出，以及上下缸溫差偏大引起缸的變形，這兩個原因共同作用而發(fā)生了動靜碰磨。基于此提出了提高再熱汽溫，控制缸溫差、提高軸封供汽溫度等5條措施，措施采取后效果明顯。

1 系統(tǒng)及事件簡介

某廠1號機組汽輪機是東方汽輪機廠生產(chǎn)的NJK200-12.7/535/535型汽輪機，為單軸、三缸雙排汽、中間再熱、間接空冷凝式汽輪機，整個機組共32級。

汽輪機共有五塊支持軸承，汽輪機的5個支持軸承分別為可傾瓦軸承及橢圓軸承。1號軸承為可傾瓦軸承，2號軸承為推力支持聯(lián)合橢圓軸承，也是轉(zhuǎn)子的死點。3、4、5號為橢圓軸承。

事件前機組主要參數(shù)：機組負(fù)荷121MW，真空-73.6 kPa，主汽溫527℃，再熱汽溫518℃，主汽壓力8.23MPa，再熱汽壓力1.51MPa，汽輪機1X軸振動81μm，2X軸振動60μm，3X軸振動111μm，4X軸振動75μm，5X軸振動21μm，6X軸振動35μm，7X軸振動70μm，沒有正在進行的操作。

5分鐘后汽輪機1瓦X向振動由81μm開始上漲，除5瓦振動下降外，其余各軸瓦振動皆上漲，其他各參數(shù)無異常，持續(xù)觀察振動情況。

運行人員進行了降負(fù)荷操作，但54分鐘后汽機各軸振動無下降趨勢，1X振動大汽輪機跳閘。跳閘前，各軸振，1X：287μm，1Y：116μm，2X：130μm，2Y：108μm，3X：142μm，3Y：120μm，4X：160μm，4Y：180μm，5X：105μm，5Y：45μm。

2 振動情況

1號機組由于1X振動大，本次啟機前進行了配重。

配置前機組帶負(fù)荷時1X振動為119μm，3X振動為103μm，其他振動不大于65μm，配重后3000r/min時，1X振動為75μm，3X振動為101μm，4X振動為83μm，其余小于63μm，配重后帶負(fù)荷3X振動為147μm，3Y振動為121μm 其余小于73μm。

因啟機時間較倉促并未對啟動過程進行監(jiān)測，通過現(xiàn)場DCS查看通頻發(fā)現(xiàn)，汽機在定速3000r/min時振動值較好，在帶負(fù)荷后3X振動值由101.4μm上升到了147.4μm。

機組跳閘后，經(jīng)過簡單處理后重新啟機，在重新啟動定速3000 r/min時振動值較好，振動最大94μm，但帶負(fù)荷后3X振動持續(xù)增加，最大時增加至180μm。

機組在啟動時的偏心0.06mm、跳機后再次啟動前的偏心為0.06 mm。

高壓缸熱膨脹30 mm，中壓缸熱膨脹7mm。

3 原因分析

機組在加負(fù)荷過程中發(fā)生動靜碰磨，3X振動值逐漸由101.4μm逐漸攀爬至147.4μm，隨后振動發(fā)散，并影響到其他軸瓦振動，最終因軸系振動值過大而跳閘。

通過現(xiàn)場檢查，機組發(fā)生動靜碰摩的可能原因有如下：

（1）可能是中壓缸膨脹未脹出（中壓缸膨脹值DCS比就地實測大1 mm左右）;

（2）可能是中壓缸外缸外壁上下溫差大（中壓缸內(nèi)缸上壁溫度不準(zhǔn)確無法準(zhǔn)確判斷）。

最終可能是由于中壓缸膨脹未脹出，以及可能上下缸溫差偏大引起缸的變形，這兩個原因共同作用而發(fā)生了動靜碰磨。

4 治理措施

（1）中壓缸前、后、左、右架設(shè)千分表，每5分鐘記錄一次表讀數(shù);

（2）在相同負(fù)荷下，機組再熱蒸汽溫度提升至510℃到520℃之間;

（3）中壓缸內(nèi)缸上、下缸溫差調(diào)整至20℃以內(nèi);

（4）中壓軸封供汽溫度提升至220℃;

（5）根據(jù)機組絕對膨脹情況敲擊中壓缸貓爪;

（6）每個負(fù)荷調(diào)整階段都要觀察10-20分鐘，待振動平穩(wěn)后再進行負(fù)荷增減，振動增加超過20μm時，停止操作。

5 治理效果及建議

采取措施后，機組負(fù)荷150MW，振動值如表1所示。

（1）機組啟動過程中，增加暖機時間，待汽缸膨脹完全達(dá)到正常運行數(shù)值時，再緩慢增加負(fù)荷，并嚴(yán)密監(jiān)視軸振、脹差、上下缸溫度等參數(shù)[2]，發(fā)現(xiàn)上漲時，立即停止增加負(fù)荷，穩(wěn)定參數(shù)運行，必要時立即降低負(fù)荷。

（2）事件分析中發(fā)現(xiàn)中壓缸內(nèi)缸上內(nèi)壁溫度的不準(zhǔn)確，無法判斷上下缸溫差是否過大，僅能通過外缸壁溫進行判斷，因此需及時消除測點不準(zhǔn)缺陷，利于監(jiān)控運行。

參考文獻(xiàn)：

[1]張學(xué)延，張衛(wèi)軍，周亮等.國產(chǎn)600MW超臨界汽輪發(fā)電機組振動問題分析及處理[J].熱力發(fā)電，2006，7（07）：44-47，49.

[2]王延博.大型汽輪發(fā)電機組TSI/TDM系統(tǒng)振動測點配置基本原則研究[J].汽輪機技術(shù)，2004，3（19）：193-195.