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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,#,超臨界,汽輪發電機組振動,故障,處理案例,2016,年,01,月,1,5,日,西安,報告人：張文濤,目前，,600MW,及,600MW,以上汽輪發電機組已成為我國電力行業的主力機組，其安全穩定運行具有重要意義,。軸,系長度的增加、支撐方式的多樣性，啟動過程中和帶負荷期間出現的的動靜碰磨，運行一段時間后的平衡惡化,等普通強迫振動,，還有一些,諸如汽流,激振和油膜振蕩,等自激振動,仍不時發生。下面我分享兩,個超臨界機組的振動,故障處理案例。,概述,主要內容,660MW,超超臨界機組軸系振動故障診斷和處理,600
2、MW,超臨界機組異常振動故障處理,660MW,超超臨界,機組軸系振動,故障診斷,和處理,機組,是,660MW,汽輪機，為超超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽凝汽式汽輪機，型號為,N660-25.0/600/600,，該機組共有,9,個軸承,，機組,軸系如圖,1,所示,。,一臺超超臨界汽輪發電機組在其發電機檢修后啟動過程中，歷經軸系振動大無法升速至,3000r/min,、空載狀態下低壓轉子振動大、帶負荷后發電機軸承振動超標等振動問題，嚴重影響了機組的正常啟動和安全運行。,660MW,超超臨界,機組軸系振動,故障診斷,和處理,一、首次啟動暖機,660MW,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,從上圖
3、可以看出，,1549 r/min,暖機期間，,7Y,軸振不斷增加，其主要頻率分量為基頻，相位略有變化。從振動幅值的增加量和時間來看，可以較為明確地判斷該軸承附近出現了動靜碰,摩。決定,逐步檢查油擋、軸承和密封瓦，并測量相關間隙。,660MW,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,停機后拆除發電機,7,瓦側端蓋，檢查油擋、軸承、密封瓦等部件，發現密封瓦下瓦磨損較重,660MW,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,故障分析和處理,隨后對,7,瓦側密封瓦進行了處理,，對檢修情況進行了了解，,重新調整,了相關間隙,并再次啟動運行。此次中速暖機過程中,7Y,軸振振動幅值最大約,140m,，較檢修之前偏
4、大,，但在,約,4,個小時的暖機時間內比較穩定。最后機組順利升速至,3000r/min,，,表,中,給,出了部分測點的振動,數據,660MW,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,可以看出，,兩,個低壓轉子的軸振合格，但軸承振動超標。其主頻率是基頻，空載狀態下的幅值和相位穩定,?？紤],到發電機轉子軸振和軸承振動仍在合格范圍，且沒有帶負荷過程的振動數據，決定首先平衡低壓轉子,。,660MW,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,轉速,5x 5y 5,瓦,6x 6y 6,瓦,7x 7y 7,瓦,8x 8y 8,瓦,3000,r/min 77 81,45,49 78 63,37,81 45,43 7
5、8 39,轉速,5x 5y 5,瓦,6x 6y 6,瓦,7x 7y 7,瓦,8x 8y 8,瓦,3000r/min 37 41 30 47 80 41,46,98 42,37 63 47,660MW,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,可以看出，此次定速時低壓,B,轉子和發電機轉子的振動已降至合格范圍，但,7Y,軸振和,7,、,8,瓦的軸承振動幅值仍偏大，振動幅值大的原因是發電機在檢修,后,平衡狀態發生了變化,，,由于調度的原因，并考慮到發電機轉子帶負荷會產生熱變形量。決定帶負荷監視運行，利用臨停的機會再對發電機轉子進行相應的動平衡處理,低壓轉子動平衡后的數據如下,660MW,超超臨界機組軸
6、系振動,故障診斷和處理,二,、首次帶負荷,機組負荷,630MW,時的部分軸系振動數據,負荷,5x 5y 5,瓦,6x 6y 6,瓦,7x 7y,7,瓦,8x 8y 8,瓦,630MW,32 66,20,45 80,33 74 148,44 101,63,76,可以看出，高負荷時，發電機振動較空載時變大，尤其是軸承振動，幅值已超標。對數據進行了分析，幅值的主頻率是基頻，相位穩定，振動變大的原因是帶負荷時，發電機轉子出現了熱變形，與偏大的原始振動疊加，導致幅,值,進一步,變,大，不排除較大的振動誘發密封,瓦,等,處,出現動靜碰摩。處理方案如前述，降低空載時振動幅值，并綜合考慮到帶負荷時的振動數據，
7、制定加重方案，保證空載和帶負荷狀態下的軸系振動降,至,合格的,范圍,。對機組升速、空載和帶負荷數據進行了綜合處理，結合轉子陣型特征，最終選擇的加重平面是低發對輪,加重后空載狀態下振動數據,660MW,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,轉速,5x 5y 5,瓦,6x 6y 6,瓦,7x 7y 7,瓦,8x,8y 8,瓦,3000,r/min,51,60,30,48,71 42 32,45,30,24 27 17,軸系各測點振動均在合格范圍，機組的振動故障處理已基本結束。但由于廠方希望低壓,B,轉子振動能進一步降低，隨后對低壓,B,轉子進行了微調,。,調整配重后，空載及帶負荷振動數據,660M
8、W,超超臨界機組軸系振動,故障診斷和處理,轉速,5x,5y,5,瓦,6x 6y 6,瓦,7x,7y,7,瓦,8x,8y 8,瓦,3000,r/min,29 29,19,36,49,26 31,38,17,19,22,18,320MW 60 69 26 36 55 31 47 24 23 25 21 18,軸系振動優良,機組,檢修后首次啟動過程中振動大無法升速的原因是發電機密封瓦出現了動靜碰摩，處理后碰摩現象消失，升速過程振動,正常,發電機轉子帶負荷后振動超標的原因是檢修后產生了新的質量不平衡，低壓,B,轉子額定轉速下的振動故障原因是存在較大的殘余二階質量,不平衡,。,660MW,超超臨界機組軸
9、系振動,故障診斷和處理,三、總結,該機組是,600MW,超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽凝汽式汽輪機，型號是,CLN600-24.2/566/566,，該機組共有,9,個軸承，,1,、,2,號軸承為支承高中壓轉子的落地軸承，,3,、,4,號軸承為支承低壓,A,轉子的兩個汽缸軸承，,5,、,6,號軸承為支承低壓,B,轉子的兩個汽缸軸承，,7,、,8,號軸承為發電機的兩個端蓋軸承，,9,號軸承為勵磁短節支承軸承,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,機組,啟動,升速過程正常，但在額定轉速停留時，,6,號軸承振動持續增加，被迫停機，無法進行相關的電氣試驗，影響機組的正常,運行,。下面從機組振
10、動測試，故障原因分析，治理方案的確定和實施等幾個方面進行了,介紹。,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,啟動后定速,3000r/min,時的軸系振動測試數據如下,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,一,、振動測試,轉速,5x 5y 5,瓦,6x,6y,6,瓦,7x 7y 7,瓦,8x 8y 8,瓦,3000 r/min 52 38 37 125 93,45,60 74,49,36 38 23,隨后機組定速,3000r/min,，準備做相關電氣試驗。在等待準備的過程中,6,瓦軸承振動逐漸增大，幅值超過,100m,，手動停機。下圖給,出了,幾個軸承的趨勢圖,600MW,超臨界機
11、組,異常,振動,故障處理,可以,看出，,3000 r/min,下空載運行約,35,分鐘，,7,號軸承通頻幅值由,50m,增大到,80m,，,6,瓦軸承已超過,100m,，,軸承振幅值主頻為基頻，幅值增大過程中，相位略,有變化，手動打閘停機。,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,轉子,-,軸承系統的振動情況取決于激振力和軸承動剛度的影響，在線性系統中，部件呈現的振幅與作用在該部件上的激振力,成正比,，,與,動剛度成,反比,。,6,、,7,號軸振和瓦振都以工頻分量為主，屬于強迫振動范疇，振動爬升增加的幅值也以工頻分量為主，,6,號軸振值由,126m,爬升至,149m,，,6,號瓦瓦振由最
12、初,49m,爬升至,100m,，有繼續增大的趨勢。爬升過程中軸振和瓦振的相位基本未變，屬于工頻失穩,問題,。,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,二、故障分析和處理,機組,定速后，軸振以及軸承振動的基頻相位、激振力的位置及轉子的不平衡量都基本不變，在排除動靜碰摩的情況下，引起基頻幅值持續緩慢上升的故障原因在于軸承座整體動剛度緩慢下降或存在結構共振,。,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,定速,3000 r/min,初期，,6,號軸承軸振最大,125m,，主要是基頻分量，表明低壓轉子存在較大的不平衡量，但不是引起,6,、,7,號瓦振、軸振不穩定的原因。引起,6,、,7,號瓦振
13、、軸振爬升最有可能的,因素是軸承座,動力特性發生了變化，使得軸承座動剛度下降，并影響支撐系統的固有頻率,。,措施,：,降低,軸系的激振力,-,通過動平衡處理降低軸振,；,提高,軸承座的動剛度,-,具備條件時需要相關軸承參數（接觸面和間隙等,）,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,經討論決定，優先對低壓轉子進行動平衡，降低原始激振力，從而降低共振峰值，以保證空載時各項試驗的順利完成。帶負荷后，隨著低壓缸進汽量的增大，整體剛度會增加，,6,號軸承振動會進一步降低,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,對軸系的振動數據進行了分析，低壓,B,轉子振動以二階陣型為主，綜合考慮熱變形量，
14、實施了反對稱形式的配重。分別在低壓,B,轉子兩端加重,300g,后啟動運行，額定轉速下,6,號軸承振動仍有所增加，但最終穩定在,70m,以內，帶負荷后軸系振動達到優秀,水平。,三、動平衡處理后振動情況,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,轉速,5x 5y 5,瓦,6x,6y 6,瓦,7x 7y 7,瓦,8x 8y 8,瓦,3000 r/min 58 54 7,77 65 53,47 60,20,32 38,11,300MW 76,77 19,27 27,10 42 39,11 26,26 20,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,空載及并網后,的振動測試數據,機組,在達到額定轉速后，空載運行時,6,號軸承振動持續增大至停機值，其振動故障有兩方面的原因，一是低壓轉子存在一定的不平衡量，二是額定轉速下長時間停留導致軸承座動力特性發生了變化。,面臨,異常振動故障時，需要采取正向思維，找到故障源，,并,采用,最,優的處理方案，保證機組的安全,運行,。,600MW,超臨界機組,異常,振動,故障處理,四、總結,請各位領導、專家批評指正！,聯系方式：張文濤,,18537116926,
超臨界汽輪發電機組振動故障處理案例(華中所張文濤)
