黃 雙，岳 林

（1.中國石油獨(dú)山子石化分公司研究院，新疆獨(dú)山子 833699；2.中國石油獨(dú)山子石化分公司熱電廠，新疆獨(dú)山子 833699）

1 問題

某廠3#汽輪發(fā)電機(jī)組為上海汽輪機(jī)有限公司制造，于2009年7 月投用，汽輪機(jī)主要參數(shù)見表1，機(jī)組布置見圖1，推力軸承布置在1 瓦，徑向軸承均為橢圓瓦，高中壓轉(zhuǎn)子和低壓轉(zhuǎn)子剛性連接，低壓轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子半撓性連接。

表1 3#汽輪機(jī)主要參數(shù)

圖1 3#發(fā)電機(jī)組概貌圖

機(jī)組于2019 年7 月大修，7 月26 日停工，9 月5 日開機(jī)，機(jī)組帶壓沖轉(zhuǎn)定速3000 r/min 后，SG8000 大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械在線監(jiān)測和分析系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)4 瓦軸振偏大，4Y 測點(diǎn)最大值110 μm（報(bào)警值127 μm），檢修前工廠監(jiān)測平臺(tái)S8000 該測點(diǎn)最大值33 μm。應(yīng)用CMXA75-F 振動(dòng)數(shù)據(jù)采集儀現(xiàn)場檢測殼振，5 瓦軸向最大值120 μm（報(bào)警值50 μm），檢修前該測點(diǎn)最大值83 μm，見表2。

表2 5 瓦殼振動(dòng)值 μm

2 原因分析

2.1 振動(dòng)頻率分析

圖2 為4Y 測點(diǎn)軸振檢修前后在線波形頻譜圖，主振頻為1倍頻。圖3 為5 瓦軸向檢修前離線頻譜圖，主振頻為1 倍頻，檢修后主振頻也為1 倍頻。

圖2 4Y 測點(diǎn)軸振檢修前后在線波形頻譜

圖3 5 瓦軸向檢修前離線頻譜

2.2 BODE 圖分析

圖4 為檢修后2020 年9 月5 日10:38 開機(jī)的BODE 圖，深色曲線為4Y 測點(diǎn)，淺色曲線為4X 測點(diǎn)。在低轉(zhuǎn)速（500 r/min）時(shí)振值，也就是晃度，4X 測點(diǎn)為50 μm，4Y 測點(diǎn)為15 μm，4X測點(diǎn)晃度超過石油化工旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)SHS 01003—2004第3.5.3 規(guī)定的非振動(dòng)性偏差；X、Y 兩個(gè)方向差異較大。

圖4 開機(jī)的BODE 圖

2.3 振動(dòng)相位分析

圖5 為開機(jī)過程4 瓦水平和垂直軸振相位變化，相位差始終約83°。

圖5 4X、4Y 軸振測點(diǎn)相位變化趨勢

軸表面金相組織不均勻、局部剩磁、軸的機(jī)械偏差等非振動(dòng)性偏差以及軸彎曲均會(huì)造成晃度偏大，由于殼振、軸振主振頻均為1 倍頻，且軸振兩個(gè)方向相位差接近90°，初步判斷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子存在軸彎曲，故障出現(xiàn)在長時(shí)間停機(jī)無法盤車之后，且多次反復(fù)暖機(jī)啟停仍不能消除，可以確定為永久性軸彎曲[1]。

3 解決措施

原因明確后，對(duì)軸系采取動(dòng)平衡進(jìn)行治理。3 次動(dòng)平衡加重參數(shù)見表3，動(dòng)平衡前后3000 r/min 穩(wěn)定時(shí)機(jī)組振動(dòng)數(shù)據(jù)見表4。

表3 動(dòng)平衡加重參數(shù)

表4 動(dòng)平衡加重前后3000 r/min 穩(wěn)定時(shí)機(jī)組振動(dòng)數(shù)據(jù) μm

經(jīng)過3 次動(dòng)平衡后，軸振由最大110 μm 下降至77 μm，5瓦軸向殼振不再超標(biāo)，機(jī)組并網(wǎng)帶負(fù)荷后振動(dòng)無明顯波動(dòng)，振動(dòng)情況滿足要求。

4 結(jié)論

根據(jù)振動(dòng)圖譜、開機(jī)BODE 圖分析和長時(shí)間停機(jī)無法盤車的理由，判斷軸振偏大和殼振超標(biāo)的原因?yàn)橛谰眯暂S彎曲是正確的，經(jīng)過3 次動(dòng)平衡，解決了軸振偏大和殼振超標(biāo)問題。