盧鵬宇 洪大智 于 明

（內(nèi)蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010200）

0 引言

某機組為引進日立公司技術(shù)生產(chǎn)的600 MW汽輪發(fā)電機組。汽輪機型號為TC4F-40，發(fā)電機型號為TFLQQ-KD。汽輪機采用高中壓缸合缸結(jié)構(gòu)，兩個低壓缸均為雙流反向布置。軸系采用雙支撐型式，1、2號軸承采用可傾瓦式軸承，3～6號軸承采用橢圓抗沖擊軸承，7～9號軸承采用橢圓形軸承，其中1～9號軸承上瓦的X、Y向裝有瓦振測量裝置。

機組投產(chǎn)后軸系整體振動良好，運行至機組第一次A修，由于中心偏差，對發(fā)電機定子墊片進行了較大調(diào)整，A修后機組啟動，空載運行時7、8瓦軸振和瓦振優(yōu)良，機組帶負(fù)荷后，軸振、瓦振均隨升負(fù)荷而上漲。本次機組檢修后，發(fā)電機7、8瓦軸振和瓦振均較修前變大，其中瓦振變化量大于軸振的變化量。

機組A修后運行半年，氫冷器下部振動導(dǎo)致螺栓松動造成機組漏氫，就地測試發(fā)電機出線箱振動偏大，最高至100 μm。

1 發(fā)電機振動情況

1.1 歷次檢修后振動情況

（1）2010年2月針對發(fā)電機出線箱振動問題開展C修工作，對發(fā)電機地腳進行載荷試驗，檢查密封瓦間隙和7、8瓦軸瓦間隙、緊力，更換發(fā)電機地腳墊片為梯形布置的斜墊片，并校正低發(fā)、發(fā)勵中心。

機組C修后啟動，7、8瓦的軸振和瓦振隨機組負(fù)荷變化情況與修前相似，且振幅稍稍增大，如表1所示。

表1 2010年C修前后發(fā)電機振動情況單位：μm

（2）2010年9月臨修中更換地腳墊片為符合日立公司要求的平墊片，檢查密封瓦間隙和7、8瓦軸瓦間隙、緊力，并校正低發(fā)、發(fā)勵中心。

機組臨修后啟動，7瓦軸振幅值增大30～40 μm，瓦振降低10 μm左右，8瓦軸振變化不明顯，瓦振降低20～30 μm，如表2所示。

表2 2010年臨修前后發(fā)電機振動情況單位：μm

（3）2011年1月C修中，檢查發(fā)電機橫銷和縱銷，發(fā)電機地腳螺栓孔磨損量，發(fā)電機地腳頂起后地腳接觸情況，并清理地腳下水泥凸包；另外，抽發(fā)電機轉(zhuǎn)子返廠，檢查出有4匝存在匝間短路并做動平衡。

機組C修后啟動，7、8瓦振動較修前有明顯改善，如表3所示。

表3 2011年C修前后發(fā)電機振動情況單位：μm

1.2 線路跳閘后發(fā)電機振動情況

2011年3月，發(fā)生線路跳閘故障，故障點距離電廠37 km。發(fā)生故障后，7、8瓦振動發(fā)生了相應(yīng)變化，8瓦X向瓦振從600 MW負(fù)荷時最開始的31 μm增大到84 μm，7瓦X向軸振也有近30 μm振幅的增加，X向瓦振漲了14 μm，如表4所示。

2014年和2021年機組分別進行了兩次A修，對7、8瓦軸瓦、軸系中心及發(fā)電機轉(zhuǎn)子均做了相關(guān)檢查工作，修后7、8瓦振動有較好改善，但8瓦瓦振依舊偏大，超出報警值。

目前7、8瓦軸振基數(shù)較小，7瓦X/Y：25/27 μm，8瓦X/Y：35/31 μm；且隨負(fù)荷變化很小，不超過10 μm。但7、8瓦瓦振大于軸振，其中7瓦瓦振X方向（右45°）振動最大到20 μm，7瓦瓦振Y方向（左45°）振動最大38 μm，7瓦瓦振Z方向（軸向）振動最大24 μm。7Z瓦振較為穩(wěn)定，與機組負(fù)荷、軸振關(guān)聯(lián)性不強，7X和7Y與負(fù)荷呈負(fù)相關(guān)。

8瓦瓦振X方向（右45°）振動最大到69 μm，8瓦瓦振Y方向（左45°）振動最大到52 μm，8瓦瓦振Z方向（軸向）振動最大到30 μm。8Z瓦振較為穩(wěn)定，與機組負(fù)荷、軸振關(guān)聯(lián)性不強，8X和8Y與負(fù)荷呈正相關(guān)。瓦振變化較負(fù)荷變化有一定的滯后時間，尤其是450～600 MW負(fù)荷段振動爬升顯著。

2 振動相關(guān)性分析

2.1 振動與運行參數(shù)關(guān)系

2.1.1 與負(fù)荷關(guān)系

發(fā)電機7、8瓦軸振基數(shù)偏小，均在30 μm左右，負(fù)荷變化期間，7、8瓦軸振無明顯變化，變化趨勢如圖1所示。

發(fā)電機7瓦瓦振基數(shù)偏小，幅值在10～20 μm，負(fù)荷變化期間，7X瓦振與負(fù)荷呈現(xiàn)一定負(fù)相關(guān)性，7Y瓦振與負(fù)荷關(guān)系不明顯；發(fā)電機8瓦瓦振基數(shù)偏大，幅值在55～65 μm，負(fù)荷變化期間，8X瓦振與負(fù)荷呈現(xiàn)一定正相關(guān)性，8Y瓦振與負(fù)荷呈現(xiàn)一定負(fù)相關(guān)性，且瓦振隨負(fù)荷變化存在滯后性，變化趨勢如圖2所示。

2.1.2 與瓦溫、油溫關(guān)系

機組運行期間，發(fā)電機7、8瓦瓦振以及對應(yīng)軸瓦瓦溫與潤滑油溫度關(guān)系不明顯，變化趨勢如圖3所示。

2.1.3 與氫氣溫度關(guān)系

機組運行期間，查看冷氫、熱氫溫度與發(fā)電機瓦振關(guān)系，發(fā)現(xiàn)冷、熱氫氣溫度對發(fā)電機振動無明顯影響，變化趨勢如圖4所示。

圖4 發(fā)電機瓦振與氫溫關(guān)系

2.2 振動原因分析

（1）8瓦軸振基數(shù)很小，在優(yōu)良范圍內(nèi)，軸振變化量不明顯，而瓦振幅值與軸振的比值達到了1.8～2.1倍，且瓦振最大值可達到65 μm左右，說明轉(zhuǎn)子的激振力不大，定子的動剛度偏低[1]。

（2）2014年機組大修前，600 MW負(fù)荷下8瓦軸振47/26 μm、8瓦瓦振34/42/30 μm，機組檢修后，565 MW負(fù)荷下8瓦軸振47/46 μm、8瓦瓦振60/49/41 μm。在檢修期間，對發(fā)電機墊片進行了調(diào)整，說明發(fā)電機定子的調(diào)整對瓦振還是有影響的，在軸振變化不大的情況下，瓦振變化20～30 μm[2]。

（3）軸承座振動增大的原因在于定子振動大，定子振動大與定子底座和臺板接觸不實有關(guān)，檢修中對定子底座墊片的調(diào)整可能導(dǎo)致其接觸和連接狀況發(fā)生變化[3-4]。

（4）發(fā)電機底部出線箱振動偏大，分析認(rèn)為是發(fā)電機軸承振動增大導(dǎo)致下部出線箱振動明顯，且在對應(yīng)轉(zhuǎn)速下出現(xiàn)振動峰值，說明出線箱在一定轉(zhuǎn)速下存在共振現(xiàn)象。

3 結(jié)論

機組在A修期間進行發(fā)電機定子墊片調(diào)整，修后啟動發(fā)電機軸承出現(xiàn)振動問題，且發(fā)電機軸振均在優(yōu)良范圍內(nèi)，說明定子剛度出現(xiàn)問題，即定子底部接觸情況發(fā)生變化，導(dǎo)致發(fā)電機軸承瓦振偏大，同時也引起發(fā)電機底部出線箱振動增大。后續(xù)結(jié)合機組檢修機會，針對發(fā)電機定子底部接觸情況進行發(fā)電機定子載荷調(diào)整試驗，提高定子接觸剛度，以解決發(fā)電機瓦振偏大問題。