M701F4型機(jī)組#7瓦臨界轉(zhuǎn)速振動(dòng)分析及處理

摘

要：某燃機(jī)電廠M701F4型燃機(jī)，在機(jī)組啟停機(jī)時(shí)#7瓦轉(zhuǎn)速在375r/min左右存在振動(dòng)逐漸增大的現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)多次檢查與處理仍不能消除。通過(guò)對(duì)變化趨勢(shì)的頻譜分析，振動(dòng)以2倍頻為主。而產(chǎn)生2倍頻的原因有很多種，可能是轉(zhuǎn)子動(dòng)靜部位有碰磨、靠背輪對(duì)中有偏差、螺栓緊力不均衡、軸瓦異常等，在檢修中逐一排查，確定主要原因進(jìn)行處理后，機(jī)組在兩次啟停過(guò)程中，振動(dòng)重復(fù)性良好。#7瓦修后的啟機(jī)振動(dòng)曲線變化趨勢(shì)與修前一致，整個(gè)啟機(jī)過(guò)程中的振動(dòng)情況相比于修前大有改善，滿(mǎn)足機(jī)組運(yùn)行要求。關(guān)鍵詞：振動(dòng)；2倍頻；趨勢(shì)；改善0

引言某燃機(jī)電廠1號(hào)機(jī)組由一臺(tái)三菱M701F4型燃?xì)廨啓C(jī)、一臺(tái)NG-M701F4-R型余熱鍋爐、一臺(tái)TC2F-35.4型高中壓合缸/雙排汽/單軸再熱凝汽式汽輪機(jī)和一臺(tái)QFR-480-2-21.5型全氫冷發(fā)電機(jī)組成。機(jī)組為同軸布置，設(shè)有8個(gè)支持軸承，燃機(jī)排氣側(cè)為#1軸承，發(fā)電機(jī)位于機(jī)組末端，汽端、勵(lì)端分別由#7軸承、#8軸承支撐，每個(gè)軸承有兩個(gè)振動(dòng)測(cè)點(diǎn)，功率輸出方式為冷端輸出。機(jī)組開(kāi)機(jī)、停機(jī)時(shí)，#7瓦轉(zhuǎn)速在375r/min左右存在振動(dòng)逐漸增大的現(xiàn)象，且頻譜分析中以2倍頻為主。2

故障分析2021年3月25日，對(duì)修前機(jī)組啟、停機(jī)及帶負(fù)荷運(yùn)行的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集，在3

000r/min、1

921

r/min和368

r/min轉(zhuǎn)速下，各瓦的振動(dòng)數(shù)據(jù)如表1、表2、表3所示，其中7Y測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)隨時(shí)間變化趨勢(shì)如圖1所示。3

處理措施及建議（1）將汽輪機(jī)低壓缸、發(fā)電機(jī)連接靠背輪的16顆螺栓脫開(kāi)，螺栓S110螺桿直徑80mm，扭矩如表4所示。（2）螺桿取出、損壞情況：螺桿取出困難以及有拉毛磨損的有：1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、7號(hào)、13號(hào)、16號(hào)；螺桿取出比較容易，不存在拉毛的有：4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、8號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、11號(hào)、12號(hào)、14號(hào)、15號(hào)。1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、13號(hào)、16號(hào)螺栓均存在咬死情況，螺桿取出困難，通過(guò)千斤頂加銅棒敲震取出，取出時(shí)前半段銷(xiāo)子不存在拉毛情況，后半段螺桿銷(xiāo)子拉毛，如圖2所示。（3）機(jī)組修前聯(lián)軸器找中心數(shù)據(jù)如表5所示。（4）機(jī)組復(fù)裝情況：1）低發(fā)對(duì)輪螺栓更換兩個(gè)咬損的螺母后，其余打磨修理后復(fù)裝。緊力以第一個(gè)螺栓達(dá)到額定拉伸長(zhǎng)度的扭矩為標(biāo)準(zhǔn)，均達(dá)到8500Psi[2]。2）低發(fā)靠背輪對(duì)中數(shù)據(jù)如表6所示。（5）修后機(jī)組振動(dòng)情況：2021年10月24日至10月25日#1機(jī)組開(kāi)機(jī)，對(duì)C修后啟、停機(jī)時(shí)的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集。機(jī)組兩次啟停過(guò)程中，振動(dòng)重復(fù)性良好。正常帶負(fù)荷運(yùn)行的振動(dòng)數(shù)據(jù)如表7所示，7Y帶負(fù)荷運(yùn)行的振動(dòng)趨勢(shì)如圖3所示，發(fā)電機(jī)振動(dòng)較小且平穩(wěn)，以1倍頻為主，1倍頻相位穩(wěn)定。7X、7Y振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化趨勢(shì)分別如圖4、圖5所示，可見(jiàn)振動(dòng)波動(dòng)主要發(fā)生在啟停機(jī)階段，存在兩個(gè)波峰。最大振動(dòng)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速為1980r/min（二階臨界轉(zhuǎn)速），高于該轉(zhuǎn)速則振動(dòng)立即下降，振動(dòng)分量以1倍頻為主，是典型的轉(zhuǎn)子過(guò)臨界不平衡現(xiàn)象。1980r/min轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)數(shù)據(jù)如表8所示。7X、7Y在367r/min處存在第二個(gè)波峰，此時(shí)1倍頻分量很小，以2倍頻分量為主，如圖6、圖7所示，該轉(zhuǎn)速下振動(dòng)數(shù)據(jù)列表如表9所示。本次測(cè)量還采集了#7瓦振數(shù)據(jù)，如圖8所示。#7瓦重點(diǎn)轉(zhuǎn)速下振動(dòng)情況修前、修后對(duì)比如表10所示，可見(jiàn)C修大幅降低了過(guò)副臨界轉(zhuǎn)速367r/min時(shí)的峰值振動(dòng)，整個(gè)啟機(jī)過(guò)程中#7瓦振動(dòng)情況相比于修前都有所改善。4

結(jié)語(yǔ)該機(jī)組在正常帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，振動(dòng)情況良好，振動(dòng)相位穩(wěn)定，說(shuō)明轉(zhuǎn)子整體連接、支撐及動(dòng)平衡狀況較好。此次處理過(guò)程中，修前對(duì)中數(shù)據(jù)偏差較大和靠背輪螺栓緊力不足是造成#7瓦在副臨界轉(zhuǎn)速振動(dòng)大且2倍頻分量高的主要原因。#7瓦修后啟機(jī)振動(dòng)曲線變化趨勢(shì)與修前一致，存在兩個(gè)明顯波峰，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速分別為367r/min和1980r/min。前者主要是由于過(guò)副臨界轉(zhuǎn)速（第一階臨界轉(zhuǎn)速755r/min的一半），存在明顯2倍頻振動(dòng)，后者1980r/min為第二階臨界