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        某660 MW超超臨界發(fā)電機軸瓦振動分析及處理

        2021-09-26 01:18:54高宏福黃太明
        機電信息 2021年24期
        關(guān)鍵詞:汽輪機發(fā)電機振動

        高宏福 黃太明

        摘要:針對某660 MW超超臨界汽輪發(fā)電機組發(fā)電機轉(zhuǎn)子5號軸瓦振動嚴(yán)重的問題,通過采集機組振動數(shù)據(jù),分析了機組異常振動數(shù)據(jù)的振動特征,采用動平衡技術(shù),在發(fā)電機轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器上加裝配重塊,使5號軸瓦振動達(dá)到期望值,提高了機組運行的安全穩(wěn)定性。

        關(guān)鍵詞:660 MW超超臨界汽輪發(fā)電機組;軸瓦振動;動平衡

        0 ? ?引言

        隨著我國電力工業(yè)的快速發(fā)展,600 MW、1 000 MW等級大型汽輪發(fā)電機組大量投運,成為火力發(fā)電的主力機組。汽輪發(fā)電機組作為高參數(shù)、多跨度、大撓度高速旋轉(zhuǎn)機械,其運行環(huán)境相對惡劣、設(shè)備結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,可能導(dǎo)致其發(fā)生故障的因素眾多,特別是近年來大量超臨界機組相繼投運,汽輪發(fā)電機組振動的不穩(wěn)定異常時有發(fā)生。作為大型旋轉(zhuǎn)機械,轉(zhuǎn)子的振動故障80%以上是軸系的不平衡所引起的,所以轉(zhuǎn)子的現(xiàn)場動平衡問題成為目前研究的重點[1]。

        1 ? ?機組概況

        某電廠660 MW超超臨界燃煤發(fā)電機組工程汽輪機采用上海汽輪機廠生產(chǎn),型號為NJK660-27/600/600的超超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸兩排汽、間接空冷凝汽式汽輪機。發(fā)電機生產(chǎn)廠家是上海電機股份有限公司,型號為QFSN-660-2型,型式為水氫-氫冷卻,密封油系統(tǒng)采用單流環(huán)密封型式,發(fā)電機勵磁系統(tǒng)采用自并勵靜止勵磁系統(tǒng)。該機組軸系共有7個徑向軸承,其中1~4號軸承為汽輪機軸承,5~7號軸承為發(fā)電機軸承。

        2 ? ?振動情況簡介

        該機組由高壓轉(zhuǎn)子、中壓轉(zhuǎn)子、低壓轉(zhuǎn)子以及發(fā)電機轉(zhuǎn)子和勵磁轉(zhuǎn)子組成。汽輪發(fā)電機組軸系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        機組自168 h投運以來,達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后,發(fā)電機5號軸瓦存在振動偏大現(xiàn)象,X向最高達(dá)到87.2 μm,Y向最高達(dá)到121 μm,6號軸瓦Y向最高達(dá)到89.5 μm,如表1所示。

        3 ? ?原因分析

        為消除發(fā)電機組軸瓦振動問題,分別進行了兩次振動數(shù)據(jù)采集。如圖2所示,通過對機組軸瓦振動特征的分析,對比歷史數(shù)據(jù)與采集數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)5號、6號軸瓦振動較為平穩(wěn),主要以1x轉(zhuǎn)頻分量為主??梢哉f明,振動與轉(zhuǎn)子有關(guān),既可能是轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡,也可能是轉(zhuǎn)子軸系彎曲或轉(zhuǎn)子與靜子之間存在動靜碰磨[2]。就地測量發(fā)電機端蓋振動及機殼振動,振動值都在正常范圍。通過長時間的觀察運行,其他軸瓦振動無增大趨勢,現(xiàn)場未發(fā)現(xiàn)異常聲音,可以排除軸系彎曲、動靜碰磨的可能,初步判斷轉(zhuǎn)子存在原始質(zhì)量不平衡的缺陷。因此,決定對發(fā)電機轉(zhuǎn)子進行現(xiàn)場動平衡來消除機組的異常振動。

        4 ? ?機組振動的處理措施及結(jié)果

        4.1 ? ?現(xiàn)場動平衡加重措施

        通過查閱發(fā)電機設(shè)計圖紙,發(fā)電機聯(lián)軸器設(shè)計預(yù)留20×18(=360°)配重絲孔。根據(jù)諧分量法的基本原理,轉(zhuǎn)子振動的分解只能分為對稱分量,即機組發(fā)電機轉(zhuǎn)子的不平衡振動主要表現(xiàn)為一階不平衡分量的形式[3]。所以通過對發(fā)電機轉(zhuǎn)子進行同相加重來消除5號軸瓦異常振動。汽輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)向為從汽輪機側(cè)看向發(fā)電機側(cè)順時針方向,經(jīng)分析計算,以鍵相為起點逆時針旋轉(zhuǎn),在發(fā)電機聯(lián)軸器配重孔上分別加重量580 g/90°和220 g/70°。

        4.2 ? ?機組振動的處理結(jié)果

        對發(fā)電機轉(zhuǎn)子進行加重后,該機組5號軸瓦X向振動降低至81.2 μm、Y向振動降低至95.8 μm,6號軸瓦X向振動降低至57.2 μm、Y向振動降低至62.6 μm。如圖3所示,振動數(shù)據(jù)趨于期望值,說明通過對發(fā)電機轉(zhuǎn)子進行現(xiàn)場動平衡,降低了機組的振動,機組的振動情況得到良好改善[4]。

        5 ? ?結(jié)語

        通過對振動采集數(shù)據(jù)的分析可知,發(fā)電機振動大的原因主要是發(fā)電機制造出廠時就存在質(zhì)量不平衡。本文通過對轉(zhuǎn)子加重配重,減小了軸瓦振動,使軸瓦振動值都穩(wěn)定在合格范圍內(nèi),保證了機組的安全穩(wěn)定運行。

        [參考文獻(xiàn)]

        [1] 施維新.汽輪發(fā)電機組振動及事故[M].北京:中國電力出版社,1998.

        [2] 陳江,沙德生.火電廠設(shè)備精密點檢及故障診斷案例分析[M].北京:中國電力出版社,2010.

        [3] 倪守龍,唐貴基,盧盛陽,等.某600 MW超臨界汽輪發(fā)電機組振動故障分析與處理[J].汽輪機技術(shù),2013,55(5):385-387.

        [4] 周禮泉.大功率汽輪機檢修[M].北京:中國電力出版社,1997.

        收稿日期:2021-07-01

        作者簡介:高宏福(1989—),男,山西朔州人,工程師,主要從事汽輪機設(shè)備技術(shù)管理工作。

        黃太明(1978—),男,四川蒼溪人,高級工程師,主要從事汽輪機設(shè)備技術(shù)管理工作。

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