李冰
（中国能源建设集团华北电力试验研究院有限公司 天津市河东区 300016）
摘要：在巴基斯坦卡西姆2X660MW超临界燃煤电站#2机组给水泵汽轮机A冲转过程中，轴瓦振动大导致小汽轮机跳闸，经一系列检查、试验、排除、调整最终使小汽轮机前后轴瓦振动达到正常值，并顺利定速运行。
关键词：小汽轮机；轴封；轴瓦；转子；暖机；油膜振荡
1 机组概况
巴基斯坦卡西姆2X660MW超临界燃煤机组给水系统两台汽泵在机组正常运行过程中承担为锅炉上水的任务。每台汽动给水泵组由小汽轮机、主给水泵、前置泵及润滑油系统、盘车系统、调节保安系统等组成。给水泵汽轮机正常工作汽源采用四段抽汽，调试汽源为辅助蒸汽，高压汽源为冷段供汽，小机第一临界转速为2312r/min。
2 小汽轮机冲转过程
首先，检查小汽轮机各分系统所有实验已完成，试运完毕且已正常投入，小汽轮机与给水泵对轮已脱开，盘车已连续运行4小时以上，小机保护均已投入，疏水系统相关阀门均已打开，稍开辅汽至小机供汽阀门进行暖管，缓缓开大，暖管结束以后，确认小机主汽门前蒸汽压力在0.55Mpa以上，蒸汽温度在250℃以上，准备冲转。
然后，按”挂闸”按钮，检查挂闸正常，打开低压主汽门，设定目标转速500r/min，升速率200r/min/min后，小机低压调节汽门开启，小机开始升速，小汽轮机升速到500r/min时，检查各运行参数正常后，打闸停机，进行摩擦检查，检查无异常后重新挂闸，设定目标转速1000r/min，升速率200r/min/min，定速后暖机40分钟。小机定速时两个轴瓦振动值均不超过50µm，在正常范围内。随着暖机过程的进行，两个轴瓦的振动值呈上升趋势，观察一段时间后振动逐渐涨到了100µm左右，于是决定打闸。
转速到零后，小机重新挂闸，目标转速500 r/min，升速率200r/min/min，定速后，暖机15分钟，两轴瓦振动正常；接着目标转速1000 r/min，升速率200r/min/min，定速后，两轴瓦振动不大，50µm以内，进行暖机。结果在暖机过程中发生了同样的问题，经调试人员讨论决定，继续向上升速，目标转速1800 r/min，升速率200 r/min /min，在转速升至1700 r/min左右时，振动值开始大幅上升，至150µm左右，定速以后，进行暖机，两轴瓦振动保持上升趋势，于是打闸。重新挂闸定速至1000r/min，保持暖机，暖机过程观察振动值依然上升，暖机40分钟后，决定冲3000r/min，目标转速3000r/min，升速率200r/min/min，开始升速，结果在过共振区时小机轴瓦振动达到跳机值跳闸。
后又重新挂闸，目标3000r/min，升速率200r/min/min，在过临界区的时候振动达到跳机值跳闸。同期#2机组B小机冲转过程毫无问题，按照正常升速曲线进行，振动稳定值最大只有39µm。经各方讨论后决定，暂停冲转，排查原因。
3 原因分析及处理措施
小汽轮机冲转过程振动大可能是一个或多方面原因造成，这就需要从可能引起小汽轮机轴瓦振动大的地方一一检查确认，来找到问题的所在。
3.1 小机轴偏心值大可能造成的振动大
启动前小汽轮机轴偏心值如果没有在规定的值以内，在冲转过程中就可能会引起小机轴瓦振动大。经查阅启机前参数记录，发现冲转前参数记录偏心值为39µm，小于76µm，且偏心值在冲转过程中显示非坏点，由此可判断小机轴瓦振动大不是由偏心大引起。
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3.2小机轴封系统不当可能造成的振动大
若小机轴封供汽温度过高，则会引起轴端局部温度过高，产生局部热应力，引起轴端弯曲，造成小机轴瓦振动大；如果小机轴封供汽温度过低，则可能会在供汽中带水，造成管道、轴端冲击和轴瓦振动大；如果小机轴封供汽压力低，可能起不到密封的作用，外部冷空会漏入汽缸，造成汽缸或轴局部冷热交变，产生变形，进而造成轴瓦振动大。
现场扒开小机轴封进回汽管道保温，测量供汽和回汽温度，显示供汽温度为150℃，回汽为120℃，用听针在小机汽封处听声音，声音均匀，没有水冲击声。上述现象表明小机轴封温度正常。
经调试和运行人员确认，投大机和小机轴封系统时，所有疏水均打开，暖管过程也很充分，全程有序进行，未造成管道撞击，暖管完成后疏水阀门关闭，无异常情况发生。大机低压轴封调节控制温度为180℃，压力为18kpa，均在正常要求范围内。
为了验证，调试人员下令，将大机低压轴封，小机轴封系统所有疏水门全部打开，将大机低压轴封供汽压力提升至25kpa，稳定一段时间后，进行小机冲转，发现小机轴瓦振动依然大，由此得出，轴封系统并未影响小机轴瓦振动。
3.3小机润滑油系统可能造成的振动大
小机润滑油温度偏高，油膜太薄，可能造成油膜破坏，轴瓦发生摩擦，轴瓦振动增大；小机润滑油温度偏低，粘度太大，油膜太厚，容易引起油膜激振，造成轴瓦振动增大；小机润滑油压偏低，会造成油膜不稳，轴瓦振动增大。
经测量，小机润滑油温度为39.2℃，润滑油压为0.188Mpa，均在正常要求范围内；就地用听针检查轴瓦声音，未检测到金属摩擦声；轴瓦金属温度也在正常范围；小机油箱底部排污口排污未见水分；小机润滑油排烟风机工作也正常，回油经观察窗观察也比较畅通。为验证起见，调试人员下令将润滑油温度提高至43℃，稳定一段时间后，小机再次冲转，振动依然很大，证明小机冲转振动大跟小机润滑油系统无关。
3.4小机进汽参数不当可能造成的振动大
小机进汽温度高，压力高，相对蒸汽流量就会小，造成小机汽缸受热不均，差胀增大，动静部分摩擦，引起轴瓦振动增大；还会造成排汽端产生鼓风摩擦，轴端温度过高，产生热弯曲变形，引起小机轴瓦振动大。
小机冲转时辅汽参数为0.75MPa/300℃，小机低压主汽阀前蒸汽参数为0.65Mpa/280℃，参数在正常范围内，鉴于冲转过程小机进汽调门开度较小，调试人员决定将低压主汽门前蒸汽压力降至0.5MPa，并微开真空破坏阀，将真空降至-88kpa，目的就是为了增加进汽量，增强暖机效果，使汽缸均匀膨胀。稳定后，再次冲转，目标转速500r/min，升速率200 r/min /min，定速后，暖机半小时，然后目标转速1000 r/min，升速率200 r/min /min，定速后，暖机40分钟，振动值不高，继续升速，目标1800 r/min，升速率200 r/min /min，定速后，振动值又开始增大，且保持上升趋势，暖机半小时后决定继续升速，目标转速3000 r/min，升速率200 r/min /min，过临界时跳机了，此时小机缸温204℃。由上述过程可判断，小机冲转过程轴瓦振动大跟进汽参数关系不大。
3.5转子质量不平衡可能引起的振动大
由于转子质量分布不均而产生的惯性力系不平衡，从而引起振动。振动的大小与转子的偏心质量，偏心距及转子回转角速度的平方成正比，不平衡的转子当转速达到一定值时就会引起振动。这种情况一般表现为转子两端轴瓦振动增大趋势一致。
经仔细观察，小机前后轴瓦的振动变化趋势不太一致，暂时排除这一原因。
3.6小机减振弹簧设置不当可能引起的振动大
小汽轮机基础底下设置了减振弹簧来吸收基础的振动能量而减少振动对地基的影响，如果减振弹簧设置不当，则会引起小机振动大。
经查询安装记录，安装过程中两台小机减振弹簧的预紧力是一样的。但实际施工中，可能受其他因素影响，两台小机减振弹簧的设置值可能并不一定相同。经商议，决定增加A小机基础减震弹簧的预紧力，紧两圈。
小机A挂闸，目标转速500r/min，升速率200 r/min /min，定速后，暖机半小时，振动很小，然后目标转速1000 r/min，升速率200 r/min /min，定速后，暖机40分钟，振动值不高，继续升速，目标1800 r/min，升速率200 r/min /min，定速时，振动值最大32µm，暖机半小时后振动基本稳定，决定继续升速，目标3000 r/min，升速率200 r/min /min，过临界时振动值最大87µm，定速时，振动最大40µm，且一直保持稳定，暖机半小时，继续升速，目标5734r/min，升速率200 r/min /min，升速过程中振动稳定，定速后一切正常，后续又做了电超速试验，正常动作。
至此，问题解决。
4 结论
对于巴基斯坦卡西姆2χ660MW超临界燃煤机组#2机组给水泵小汽轮机A冲转过程轴瓦振动大的问题，从其可能影响处一一分析、检查、试验、处理，最终找到了造成小汽轮机冲转过程轴瓦振动大的原因，调整了小汽轮机的基础减震弹簧，最终将小汽轮机的轴瓦振动降至要求值以内，成功的解决了问题，也为将来调试人员遇到同类问题时提供了参考和处理方法。
参考文献：
[1]《火力发电建设工程启动试运及验收规程》［DL/T5437-2016］。
[2]《火力发电厂调试技术规范》DL/T 5294-2013。
[3]《火电工程调整试运质量检验及评价规程》（DL/T 5295-2013）。
[4]东方汽轮机技术手册》
论文作者:李冰
论文发表刊物:《河南电力》2018年7期
论文发表时间:2018/9/12
标签：轴瓦论文; 汽轮机论文; 速率论文; 转速论文; 目标论文; 温度论文; 油膜论文; 《河南电力》2018年7期论文;