1 O0 MW機組高中壓轉(zhuǎn)子振動問題的分析與處理

1、第21卷第8期廣東電力 VoL 21 No82008年8月GUANGDONG EL E|吣IC p0WERAug2008文章編號：1007290X(2008)080061031 O0 MW機組高中壓轉(zhuǎn)子振動問題的分析與處理廖愛平1，馮永新2，劉石2(1云浮發(fā)電廠，廣東云浮527328；2廣東省電力試驗研究所，廣州510600)摘要：對某電廠國產(chǎn)100 Mw機組高中壓轉(zhuǎn)予振動波動故障進行分析，并對振動故障進行模擬試驗，試驗結果 表明故障原因是由于GV4閥門開度波動大，造成轉(zhuǎn)子與靜子產(chǎn)生一定程度的動靜碰磨，為此，采取臨時固定GV4閱芯位置的處理措施，振動突增現(xiàn)象消失，振動達標，確保了機組的安全運行

2、。關鍵詞：國產(chǎn)機組；高中壓轉(zhuǎn)子；軸封；振動；診斷中圖分類號：TK2681文獻標志碼：BAnalysis and Treatment of HP and IP Rotor Vibration in 100 MW UnitLIAO Ai-pin91。FENG Yong-xin2。LIU shi2(1Yunfu Power Plant，Yunfu，Guangdong 527328，China；2Guangdong Power TestResearch Inst。Guangzhou510600。China)Abstract：The vibration fluctuation fault of HP a

3、nd IP rotor in a domestic 100 MW unit in some power plant was analyzed The simulation test of the vibration fault showed that the impact-rubbing between rotor and stator caused by the great opening fluctuation of Valve GV4 was the reason for the faultBy temporarily fixing the core position of Valve

4、GV4，thephenomenon of abrupt increase in vibration disappeared and the vibration Was叩to standard，thus ensuring the safeoperation of the unitKey words：domestic unit；HP and IP rotor；#and seal；vibration；diagnosis某電廠1號機組為哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)的100 子，即高中壓轉(zhuǎn)子與低壓轉(zhuǎn)子，每根轉(zhuǎn)子設置了兩 Mw汽輪機配套濟南電機廠生產(chǎn)的汽輪發(fā)電機。 個軸承進行支撐，均為橢圓瓦軸承。發(fā)電機轉(zhuǎn)子與 汽輪

5、機為抽氣式機型，在中壓16級后以旋轉(zhuǎn)隔板 汽輪機轉(zhuǎn)子為剛性連接，也由兩個軸承進行支撐。 方式抽取一定量的蒸汽作為工業(yè)用汽。機組在正常 12測試系統(tǒng)布置 運行過程中發(fā)生了高中壓轉(zhuǎn)子振動大幅波動的故原設計時，該機組在15號瓦設置了渦流探 障，導致機組無法安全運行。為查找故障原因，對 頭來測量軸頸處的軸振動和速度探頭測量軸承振 機組抽汽工況下的振動進行了全面監(jiān)測，準確地找 動，并將數(shù)據(jù)傳至分散控制系統(tǒng)(DCS)，對振動 到了引起振動波動故障的主要原因是GV4閥門開 進行實時顯示。根據(jù)機組的實際結構情況及故障 度波動導致轉(zhuǎn)子產(chǎn)生一定程度的碰磨。為了確認故 診斷的要求，重點對12號瓦的軸承振動信號 障，

6、對GV4閥門進行了一定處理，機組振動波動進行監(jiān)測，同時從現(xiàn)場MS 6000系統(tǒng)上獲取現(xiàn)場 現(xiàn)象消失。 瓦振和軸振信號。軸承振動信號由Bently 9200型速度探頭拾取，并接入Bently 208DAIU型數(shù)1振動測量據(jù)采集裝置進行數(shù)據(jù)采集和分析。另外，利用便11機組結構形式攜式儀表對軸承座的水平和軸向振動也進行了測 機組結構形式如圖1所示。汽輪機分為兩根轉(zhuǎn)量。測試系統(tǒng)如圖1所示。收稿日期：2008-06-03萬方數(shù)據(jù)62廣東電力第21卷由圖3可見，機組振動正常時1號瓦現(xiàn)場垂直瓦 振為7舯左右，振動波動時最大跳動至37 m，2號 瓦正常時垂直瓦振為3 m左右，最大跳動至13舯。TSI數(shù)據(jù)及現(xiàn)場

7、數(shù)據(jù)均同時大幅波動的情況說 明振動信號的波動是真實的，也就是說，軸承及轉(zhuǎn) 子確實出現(xiàn)了大幅波動的現(xiàn)象。22振動時域特性分析圖1振動故障測試系統(tǒng)為了進一步分析機組的振動特性，對振動波形 進行了對比分析。圖4、圖5為振動波形對比。圖2測試過程 4為1號瓦振動正常及跳動時波形情況，圖5為2號瓦振動正常及跳動時波形情況。 為了更明顯地觀察振動變化趨勢，及時捕捉振動波動的過程，對機組負荷進行了小幅變動試驗。 10現(xiàn)場負荷由99 MW變至91 MW，通過汽輪機監(jiān)測瑩0 保護系統(tǒng)(turbine supervisory instrumentation，TSI)罌鞲一lO及現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)兩部分對高中壓轉(zhuǎn)子振動進

8、行監(jiān)測。0 50 100 15021振動變化趨勢分析時間tms時間tms對機組振動進行了連續(xù)監(jiān)測，通過TSI及現(xiàn)(a)l號瓦蓋正常信號幅值 (b)l號瓦蓋跳動時信號(幅值為548岬)幅值(幅值為268 tun)場測試系統(tǒng)兩個方面對振動進行了連續(xù)測試。a)從TSI所監(jiān)測的1號、2號瓦軸振及軸承圖4 1號瓦蓋振跳變時的波形對比蓋振動看，三者均連續(xù)出現(xiàn)跳變量，波動幅度比較 明顯。b)現(xiàn)場安裝的9200型速度傳感器信號也出現(xiàn) 跳變量。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設定的數(shù)據(jù)采集及存儲時間 間隔為2 S，圖2及圖3為2007年9月4日13時50分至15時11分所監(jiān)測到的1號瓦及2號瓦振時間tms時間tms動的數(shù)據(jù)趨勢。

9、(a)2號瓦蓋止常信號幅值 (b)2號瓦蓋正常信號幅值 (幅值為417 tun)(幅值為913 Itm)圖5 2號瓦蓋振跳變時的波形對比瑩罌從波形情況看，振動跳動前后的波形具有一定、蜷的相似性，只是幅值變化。這從另一個角度說明了13：5014：1014：3014：5015：10跳動信號是真實的。時刻圖2 1號瓦垂直方向蓋振趨勢3振動故障特征分析(現(xiàn)場安裝9200型速度傳感器)從機組表現(xiàn)出的振動形式看，主要是跳變性振 動分量，不是一種穩(wěn)定性的振動分量，說明轉(zhuǎn)子上 存在一個突變性的振源。因而應主要對振動突變量進行分析，找到振動的變化原因：a)從振動變化幅度看。機組振動正常時，1 號瓦現(xiàn)場垂直方向的

10、瓦振為7 Pm左右，振動波動圖3 2號瓦垂直方向蓋振趨勢 時最大跳動至37-tm，變化幅度為30 pm左右，波(現(xiàn)場安裝9200型速度傳感器)動了5倍。2號瓦正常時垂直方向瓦振為3 pm左萬方數(shù)據(jù)第8期 廖愛平等：100 MW機組高中壓轉(zhuǎn)子振動問題的分析與處理右，最大跳動至13tm，變化幅度為10 Mm，波動了4倍。1號瓦振動增幅較2號瓦大很多，說明激振源更接近1號瓦。一：址。I；“_L山-?！吧健吧絠岫山山II一呷P甲_T叩wP啊I-T-'-兀呷11唧，Wb)從振動頻率分析看。振動分析表明，振動突增量中主要頻率分量為低頻信號，表現(xiàn)為雜波形 式，說明振動與轉(zhuǎn)子本身無明顯關系。c)從振動

11、出現(xiàn)時間看。振動突增出現(xiàn)在機組從99 Mw降負荷至91 Mw過程中，期間GV4閥 時刻門應屬于緩慢關閉狀態(tài)，但從現(xiàn)場情況看，發(fā)現(xiàn)圖7 2號瓦垂直方向蓋振趨勢GV4閥門存在卡澀現(xiàn)象，在指令的作用下不斷開(現(xiàn)場安裝9200型速度傳感器)關，伴隨著GV4閥門開度的不斷波動，振動不時出現(xiàn)跳變性振動分量。5結論及建議綜合以上分析，認為故障原因是GV4閥門開度的不斷波動，汽流對轉(zhuǎn)子形成間歇性擾動，導致 從振動變化幅度、振動頻率分析及振動出現(xiàn) 振動的大幅波動。 時間看，推斷該機組1號、2號瓦振動波動故障 是由于GV4閥門開度不斷波動造成的。GV4閥4振動故障確診試驗門的開度不斷波動，汽流對轉(zhuǎn)子形成間歇性擾為

12、進一步確認故障原因，進行了振動故障確認 動，導致振動不斷大幅波動。臨時排除該故障 試驗。為避免閥門開度波動，臨時固定GV4閥芯 后，振動波動現(xiàn)象消失，進一步證明了故障分析 位置，振動突增現(xiàn)象消失，對機組進行了連續(xù)監(jiān)結果是正確的。從保證機組安全運行的角度出 視。從2007年9月4日16時31分至2007年9月發(fā)，盡快安排檢修時間，徹底排除GV4閥門開5日13時50分，負荷也有部分變化，但振動未再 度不斷波動的故障。 出現(xiàn)突增現(xiàn)象，如圖6、圖7所示的趨勢。本文的故障分析方法及處理過程給同類型機組及故障的分析提供了有益的參考。J。 L-山-，i。-Lj，-L-·-一“0 。參考文獻：甲甲”

13、7一”?！?甲11王雙童闕紅林100 MW汽輪發(fā)電機組振動分析與處理J-汽輪機技術，2005(5)：376380123鐘文學8號機組3號軸承振動波動問題的分析及處理J貴 州電力技術，2005(12)：2728時刻圖61號瓦垂直方向蓋振趨勢作者簡介：廖愛平(17一)，男，江西泰和人。工程師，從事發(fā)電(現(xiàn)場安裝9200型速度傳感器)廠設備運行與狀態(tài)監(jiān)測工作。(上接第55頁) 53李青，公維平火力發(fā)電廠節(jié)能和指標管理技術M北京。中國電力出版社，2006參考文獻：6蕭漢才高壓加熱器的主要故障及防范措施J長沙電力學 1-1安徽電力試驗研究院13號高壓加熱器液位現(xiàn)場試驗報告院學報：自然科學版，1998(1)：6366JR安徽：安徽電力試驗研究院，20057楊靖，張淑俠，邱春花，等上安電廠高壓加熱器損壞的對策2胡仁海300 MW，600 MW機組3號高壓加熱器損壞原因分及收益J電力科