某臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)油膜渦動(dòng)的診斷與處理

1、某臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)油膜渦動(dòng)振動(dòng)故障的診斷處理郭玉杰機(jī)組軸系簡(jiǎn)圖機(jī)組軸系簡(jiǎn)圖 1 1、情況簡(jiǎn)介、情況簡(jiǎn)介 該機(jī)組是國產(chǎn)亞臨界該機(jī)組是國產(chǎn)亞臨界320MW320MW， A A修啟動(dòng)修啟動(dòng)正常正常。 機(jī)組修后運(yùn)行機(jī)組修后運(yùn)行1 1個(gè)多月后，高負(fù)荷下出現(xiàn)個(gè)多月后，高負(fù)荷下出現(xiàn)“突發(fā)突發(fā)性性”振動(dòng)振動(dòng)。1 1、情況簡(jiǎn)介、情況簡(jiǎn)介第第1 1次突發(fā)性振動(dòng)現(xiàn)象次突發(fā)性振動(dòng)現(xiàn)象2 2、振動(dòng)測(cè)試、振動(dòng)測(cè)試正常運(yùn)行中，運(yùn)行無任何操作。正常運(yùn)行中，運(yùn)行無任何操作。一分鐘一分鐘之內(nèi)，低壓轉(zhuǎn)子兩之內(nèi)，低壓轉(zhuǎn)子兩側(cè)側(cè)3x3x、3y3y、4x4x、4y4y軸振動(dòng)分別由軸振動(dòng)分別由48m48m、38m38m、19m19m和和37m

2、37m突增到突增到143m143m、197m197m、62m62m和和167m167m，#3#3、#4#4軸軸承垂直振動(dòng)分別由承垂直振動(dòng)分別由11m11m、17m17m突增到突增到34m34m和和42m42m。現(xiàn)場(chǎng)將有功負(fù)荷緩慢降低到現(xiàn)場(chǎng)將有功負(fù)荷緩慢降低到235MW235MW，1212：0000，汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子兩端振動(dòng)在一分鐘之內(nèi)快速子兩端振動(dòng)在一分鐘之內(nèi)快速回落回落到原始值。到原始值。第第2 2次次突發(fā)性振動(dòng)突發(fā)性振動(dòng)過程過程2 2、振動(dòng)測(cè)試、振動(dòng)測(cè)試 1313：3030，機(jī)組有功負(fù)荷，機(jī)組有功負(fù)荷233MW233MW，進(jìn)行，進(jìn)行變潤(rùn)滑油溫變潤(rùn)滑油溫試驗(yàn)，試驗(yàn)，潤(rùn)滑油溫度由潤(rùn)

3、滑油溫度由4141提高到提高到4444。1414：0404，潤(rùn)滑油溫度升高，潤(rùn)滑油溫度升高為為4444，低壓振動(dòng)兩端，低壓振動(dòng)兩端3x3x、3y3y、4x4x、4y4y軸振動(dòng)再次發(fā)生了軸振動(dòng)再次發(fā)生了突發(fā)性振動(dòng)，振動(dòng)現(xiàn)象與上次類似。突發(fā)性振動(dòng)，振動(dòng)現(xiàn)象與上次類似。 現(xiàn)場(chǎng)將潤(rùn)滑油溫度緩慢降低，現(xiàn)場(chǎng)將潤(rùn)滑油溫度緩慢降低，1414：2525潤(rùn)滑油溫度降低到潤(rùn)滑油溫度降低到3737，在一分鐘之內(nèi)回落，在一分鐘之內(nèi)回落原始值。原始值。 低壓轉(zhuǎn)子低壓轉(zhuǎn)子3y3y振動(dòng)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)圖振動(dòng)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)圖2 2、振動(dòng)測(cè)試、振動(dòng)測(cè)試 低壓轉(zhuǎn)子低壓轉(zhuǎn)子3y3y軸振動(dòng)的頻譜圖軸振動(dòng)的頻譜圖2 2、振動(dòng)測(cè)試、振動(dòng)

4、測(cè)試 2 2、振動(dòng)測(cè)試、振動(dòng)測(cè)試3y3y軸振動(dòng)隨時(shí)間變化的三維瀑布圖軸振動(dòng)隨時(shí)間變化的三維瀑布圖 2 2、振動(dòng)測(cè)試、振動(dòng)測(cè)試#3#3軸承振動(dòng)的軸心軌跡軸承振動(dòng)的軸心軌跡 振動(dòng)特點(diǎn)振動(dòng)特點(diǎn)2 2、振動(dòng)測(cè)試、振動(dòng)測(cè)試（1 1） 機(jī)組振動(dòng)主要表現(xiàn)在汽輪機(jī)低壓振動(dòng)上，兩端的振動(dòng)機(jī)組振動(dòng)主要表現(xiàn)在汽輪機(jī)低壓振動(dòng)上，兩端的振動(dòng)是同步增大，而相鄰的汽輪機(jī)高中壓轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸是同步增大，而相鄰的汽輪機(jī)高中壓轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承振動(dòng)也有不同程度增大；承振動(dòng)也有不同程度增大；（2 2） 汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)為快速增大，時(shí)間上小于汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)為快速增大，時(shí)間上小于1 min1 min，具有明顯的具有明顯的“

5、突發(fā)性突發(fā)性”特征，振動(dòng)回落時(shí)也小于特征，振動(dòng)回落時(shí)也小于1 min1 min；（3 3） 振動(dòng)主頻率是振動(dòng)主頻率是18.8Hz18.8Hz的的低頻低頻分量，振動(dòng)突發(fā)前后基頻分量，振動(dòng)突發(fā)前后基頻和基頻相位變化不大；和基頻相位變化不大； 振動(dòng)特點(diǎn)振動(dòng)特點(diǎn)2 2、振動(dòng)測(cè)試、振動(dòng)測(cè)試（4 4） 突發(fā)性振動(dòng)主要發(fā)生在高負(fù)荷時(shí)和高潤(rùn)滑油溫度時(shí)，突發(fā)性振動(dòng)主要發(fā)生在高負(fù)荷時(shí)和高潤(rùn)滑油溫度時(shí)，說明對(duì)說明對(duì)油溫和負(fù)荷油溫和負(fù)荷較為敏感；較為敏感；（5 5） #3#3、#4#4軸承軸心軌跡為呈封閉的近似圓環(huán)的軸承軸心軌跡為呈封閉的近似圓環(huán)的正向渦動(dòng)正向渦動(dòng)形態(tài)。形態(tài)。（6 6） 從軸承溫度、油膜壓力和停機(jī)降速

6、過程各軸頸的下沉從軸承溫度、油膜壓力和停機(jī)降速過程各軸頸的下沉量，均說明了量，均說明了#3#3、#4#4軸承軸承載荷載荷相對(duì)于其余軸承明顯偏低。相對(duì)于其余軸承明顯偏低。 3 3、振動(dòng)原因分析與處理、振動(dòng)原因分析與處理機(jī)組振動(dòng)主要表現(xiàn)在汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子兩端測(cè)點(diǎn)，而相鄰機(jī)組振動(dòng)主要表現(xiàn)在汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子兩端測(cè)點(diǎn)，而相鄰的振動(dòng)測(cè)點(diǎn)變化量較小，根據(jù)振動(dòng)傳遞性規(guī)律，分析認(rèn)為故的振動(dòng)測(cè)點(diǎn)變化量較小，根據(jù)振動(dòng)傳遞性規(guī)律，分析認(rèn)為故障部位在汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子上。障部位在汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子上。突發(fā)性振動(dòng)主頻率是低頻分量，可以排除以基頻為主頻率的突發(fā)性振動(dòng)主頻率是低頻分量，可以排除以基頻為主頻率的振動(dòng)故障，如質(zhì)量不平衡、動(dòng)靜

7、碰磨和中心不正等強(qiáng)迫振動(dòng)振動(dòng)故障，如質(zhì)量不平衡、動(dòng)靜碰磨和中心不正等強(qiáng)迫振動(dòng)故障，因此振動(dòng)性質(zhì)屬于故障，因此振動(dòng)性質(zhì)屬于自激自激振動(dòng)。振動(dòng)。3 3、振動(dòng)原因分析與處理、振動(dòng)原因分析與處理引起汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)組低頻振動(dòng)的故障主要有：汽流激振、引起汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)組低頻振動(dòng)的故障主要有：汽流激振、油膜振蕩和油膜渦動(dòng)，而汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子進(jìn)汽壓力相對(duì)比較油膜振蕩和油膜渦動(dòng)，而汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子進(jìn)汽壓力相對(duì)比較低，理論上不具備產(chǎn)生汽流激振的條件。該機(jī)組低壓轉(zhuǎn)子一低，理論上不具備產(chǎn)生汽流激振的條件。該機(jī)組低壓轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速是階臨界轉(zhuǎn)速是1753r/min1753r/min，其一階臨界轉(zhuǎn)速得，其一階臨界轉(zhuǎn)速得2 2倍是倍是

8、3506r/min3506r/min，遠(yuǎn)大于工作轉(zhuǎn)速，因此不具備發(fā)生油膜振蕩的，遠(yuǎn)大于工作轉(zhuǎn)速，因此不具備發(fā)生油膜振蕩的條件。結(jié)合振動(dòng)歷史、振動(dòng)特性和運(yùn)行參數(shù)，分析認(rèn)為是條件。結(jié)合振動(dòng)歷史、振動(dòng)特性和運(yùn)行參數(shù)，分析認(rèn)為是油油膜渦動(dòng)故障膜渦動(dòng)故障。3 3、振動(dòng)原因分析與處理、振動(dòng)原因分析與處理停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)#3#3、#4#4軸承正常，沒有鎢金磨損、損傷等軸承正常，沒有鎢金磨損、損傷等問題。針對(duì)問題。針對(duì)#2#2機(jī)組低壓轉(zhuǎn)子突發(fā)性振動(dòng)問題，主要調(diào)整工作機(jī)組低壓轉(zhuǎn)子突發(fā)性振動(dòng)問題，主要調(diào)整工作有：有：#3#3軸承、軸承、#4#4軸承標(biāo)高分別上抬軸承標(biāo)高分別上抬0.15mm0.15mm和和0

9、.1mm0.1mm。4 4、效果、效果 2013 2013年年2 2月月1212日日1313：5353，機(jī)組沖轉(zhuǎn)。，機(jī)組沖轉(zhuǎn)。1616：0000，機(jī)組定速，機(jī)組定速3000r/min3000r/min。1616：1010，機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行，軸系振動(dòng)，機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行，軸系振動(dòng)穩(wěn)定穩(wěn)定。2 2月月1313日日1010：1111，機(jī)組有功負(fù)荷，機(jī)組有功負(fù)荷320MW320MW，各，各軸振動(dòng)軸振動(dòng)均小均小于于48m48m。 通過長(zhǎng)期觀察，機(jī)組通過長(zhǎng)期觀察，機(jī)組沒有再發(fā)生沒有再發(fā)生突發(fā)性低頻振動(dòng)現(xiàn)象，突發(fā)性低頻振動(dòng)現(xiàn)象，振動(dòng)狀況優(yōu)良。振動(dòng)狀況優(yōu)良。5.15.1該機(jī)組振動(dòng)特點(diǎn)是該機(jī)組振動(dòng)特點(diǎn)是“突發(fā)性突發(fā)性”，

10、主要表現(xiàn)在低壓轉(zhuǎn)子兩，主要表現(xiàn)在低壓轉(zhuǎn)子兩端軸振動(dòng)同步瞬間增大，持續(xù)一段時(shí)間后也同步瞬間消失，端軸振動(dòng)同步瞬間增大，持續(xù)一段時(shí)間后也同步瞬間消失，主頻率是主頻率是18.8Hz18.8Hz的低頻分量，兩次突發(fā)性振動(dòng)分別發(fā)生在的低頻分量，兩次突發(fā)性振動(dòng)分別發(fā)生在高負(fù)荷和高潤(rùn)滑油溫度運(yùn)行工況下，趨勢(shì)圖呈振蕩形狀，高負(fù)荷和高潤(rùn)滑油溫度運(yùn)行工況下，趨勢(shì)圖呈振蕩形狀，結(jié)合其它運(yùn)行參數(shù)，診斷為油膜渦動(dòng)故障。結(jié)合其它運(yùn)行參數(shù)，診斷為油膜渦動(dòng)故障。 5.5.2 2在軸承檢查無異常的情況下，振動(dòng)處理措施主要是從提在軸承檢查無異常的情況下，振動(dòng)處理措施主要是從提高軸承高軸承穩(wěn)定性穩(wěn)定性方面入手，通過增加軸承載荷進(jìn)行故障治理。方面入手，通過增加軸承載荷進(jìn)行故障治理。5 5、結(jié)論、結(jié)論5.5.3 3在調(diào)整軸承載荷對(duì)軸系其它軸承的影響方面，主要表現(xiàn)在調(diào)整