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摘要:某电厂上汽660MW汽轮机发电机组8号轴承8X向振动自2015年9月11日至2016年1月30日轴振由98m缓慢增长至130m;同年5月26日8X轴振增长至157m;7月8日临停机后开机8X轴振增长至165m;8月1日8X轴振增长至204m;8月7日8X轴振增长至224m,截止8月10日轴振最大值为240m。
关键词:启动预案;处理过程;修复方案;原因分析;防范措施
引言:机组型式是超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机。型号为:N670-24.2/566/566,额定转速3000 r/min、THA工况670 MW。整个轴系由高中压转子、低压转子Ⅰ、低压转子Ⅱ和发电机转子和励磁机转子组成支承在九个轴承上。
1 启动应急预案
为避免因8X轴振动大造成设备损坏,业主单位联系山东电科院专家会同设备部、发电部、维护部等相关专业共同对轴振问题进行分析,制定应急预案。
(1)暂时修改8X轴振跳机保护定值由254m改为300m,并延时5秒跳机。若轴振达到跳机值,经延时后保护不动作,应立即手动打闸,紧急停机。
(2)尽量稳定机组负荷,机组升降负荷时,宜采用2MW/min的负荷率缓慢进行。如8X轴振出现异常增大现象,应立即停止加减负荷,直至轴振稳定。
(3)将6号机轴承振动画面固定在大屏幕上,加强监视。
(4)监盘人员每半小时记录一次7、8、9号轴承相关参数,当8X振动达到报警值254m时,每隔15分钟记录一次,期间发现任何异常及时汇报值长。
2 处理过程
2016年8月29日机组停机C修,项目部汽机专业立即办理工作票,9月3日盘车停运,立
即组织人员对发电机两端的轴承进行解体检查,松开轴承座螺栓,检查轴瓦乌金、底部垫铁接触情况、密封瓦解体测量各项修前数据等。
发现如下问题:(1)8号轴承下半轴承座进油孔处球面垫块有松动情况;拆开后发现螺栓有明显松动,螺栓可旋转超过90度;(2)将8号轴承进油侧(右侧)绝缘垫块和绝缘垫片拆开后,发现绝缘垫片有明显磨损,磨损处测量厚度为2.68mm,未磨损处为3.05mm。(3)励侧密封瓦间隙超标,乌金局部脱落。
附现场检修图片:
3 轴承修复方案
(1)更换汽端下半轴承座全部绝缘件和励端下半轴承座进油孔侧绝缘件,绝缘垫片厚度尺寸尽量与原有垫片未磨损处厚度保持一致,重新按图纸要求复装下半轴承座并检查绝缘电阻。(2)汽励端下半轴承座球面重新配镄,确保达到接触面积不小于75%的要求。(3)密封瓦重新浇筑乌金,与轴颈研磨后间隙符合标准。
4 开机情况
9月25日晚11点机组开机后8X轴振情况:8X轴振在3000转/分钟为86um,450MW负荷为92um;650MW负荷为71um。
5 振动故障原因分析
(1)轴瓦组装时绝缘垫片可能未清理干净,垫铁中的绝缘垫片长期不均匀受力,垫片磨损减薄,引起垫铁螺丝松动。
(2)各轴瓦负荷分配不均,8号可倾瓦承力较大及绝缘垫片本身材质的可压缩性和硬度的特性,造成绝缘垫片发生减薄现象。
(3)由于轴瓦垫铁螺栓松动造成垫铁接触不良,使机组中心发生变化,8号轴振有局部加大趋势。
(4)振动引起油膜不稳定,影响励侧密封瓦工作的稳定性,油膜振荡造成的激振力作用到密封瓦的钨金上,致使密封瓦钨金达到金属疲劳的极限,在应力的不断施加下,密封瓦钨金开始变硬,变脆,钨金开裂,最后局部破碎脱落。
(5)密封瓦因润滑油膜的失稳现象产生了扰动力,在8瓦轴振和密封瓦的振动叠加效应下,使得轴振数值不断增大,并传导至7号轴承、9号轴承也发生振动增大现象。
6 防范措施
(1)针对轴振变化趋势的异常现象,我们要举一反三。对于同类机组,发生类似轴振逐步增大迹象,要及时利用临修、小修时段重点排查轴瓦绝缘垫片有无减薄、垫铁螺栓是否松动,并做台账记录。
(2)加强检修工艺管理,轴系检修的垫铁、绝缘垫片及各相关部件组装时必须要用酒精或煤油清洗擦拭、确保干净无异物,各项间隙符合标准。
(3)加强轴承振动日常巡视的定检工作,利用振动测试仪做好数据记录,发现异常现象及时汇报业主单位。
(4)协助做好备品备件管理,根据图纸和说明书尺寸要求,贮备好符合要求的绝缘垫片,禁止使用不符合要求的备品备件。
(5)不断学习,提高自身判断轴瓦振动处理问题的能力,做到提前防控,防止问题扩大,把隐患消除在萌芽状态。
7 结 论
机组振动原因每次都不相同,检修过程中除了要仔细核对数据符合质量要求外,我们应该针对振动型式来进行振动原因分析查找,不仅要找出轴瓦自激振动的具体故障原因,而且要找出轴瓦自激振动首先是由哪一个轴瓦激起,轴系中只要有一个轴瓦发生自激振动,特别是油膜振荡,就会波及轴系中各个轴瓦。运用合理的推理诊断,对检修和运行过程中的数据进行详细分析判断,通过不同的手段找到解决问题的办法。
参考文献
[1]施维新,汽轮发电机组振动与事故。
论文作者:李继强,王栓
论文发表刊物:《电力技术》2016年第10期
论文发表时间:2017/1/9
标签:轴瓦论文; 垫片论文; 机组论文; 轴承论文; 负荷论文; 油膜论文; 转子论文; 《电力技术》2016年第10期论文;