福建福清核电有限公司设备管理处 福建省福清市 350318
摘要：汽轮机的振动问题，对于汽轮机的安全运行存在巨大的隐患，针对某核电厂百万千瓦级汽轮机在运行状态下轴振异常情况进行了可能原 因的深入分析及排除，详述了现场实际操作方案，并得出汽轮机轴振高的最终结论，为后续汽轮机在运行期间出现的振动及措施提供基础参考。
关键字：核电汽轮机；振动；
1前言
某核电 HN1089-6.43/280/269-H 型汽轮机 3 号机组 301 大修启机
满功率后汽轮机 6/7 瓦振动缓慢升高，逼近报警值，较 301 大修前振动数据有明显上升，且确认仪控探头工作情况正常。
HN1089-6.43/280/269-H 型汽轮机为一高中压缸及两低压缸的三缸四排汽设计，高中压转子及两个低压转子通过对轮刚性连接。
在核电厂汽轮机日常运行中，振动对于汽轮机存在较大危害，如存在振动值超过限制，即根据规程打闸停机，以保证汽轮机的安全， 以免发生大轴弯曲等不可逆缺陷。
在本文中，对于汽轮机大修启机后发生振动异常偏高的问题，从检修数据等着手，分析其可能产生的原因，对于可能原因进行分部排查， 以达到消除异常的目的。
2缺陷描述
301 大修后 3 号机组 80%FP 升至满功率过程中， 6、7 号轴承处
轴振随功率升高，满功率时 6 瓦水平振动 GME207MV:84.9um，垂直振动 GME206MV：53.7um，7 瓦水平振动 GME402MV：73.5um，垂直振动 GME401MV：66.9um。机组满功率后 6 瓦水平振动值接近报警值 (90um).
1.冲转情况对比。
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通过逐步缩小真空泵阀开度，使凝汽器真空度目标值 5.1KPa。真空度达到目标值，则停止操作；如真空度无法达到目标值，也不可 调节入口阀至全关，应将其立即恢复至初始开度。在凝汽器真空度为5.1Kpa 状态下保持 24h，监测汽轮机轴瓦振动、温度，24h 后恢真空泵阀初始开度；
2）进行发电机定子冷却水温度调整试验，观察振动变化情况，判 定是否由于发电机膨胀问题导致异常振动。通过修改定冷水温度调节 定值，降低定冷水温度并确认发电机定子冷却水温度高于发电机氢气 温度，保证发电机定子线棒温度在标准范围内的情况下，监测汽轮机 轴瓦温度以及振动。24h 后对温度调节阀定值恢复至初始值；
3）利用降功率窗口，检查振动情况是否会随功率变化；
4）加强汽轮机振动幅值、相位、频谱的监测。
4.2 在汽轮机停机窗口，根据窗口长短，采取以下措施进行检查： 1）停机过程中测量 6/7 瓦低转速时连轴晃动； 2）测量拉伸量并重新按标准紧固低发对轮螺栓； 3）对轴系对中情况进行复查；
4）视振动及检查情况，考虑通过动平衡改善满负荷工况振动水平；
5）利用大修窗口，对低压转子焊缝进行检查。
5 处理结果
根据以上处理方式，3 号汽轮机组在机组正常运行状态下，通过
对凝汽器真空度调整、发电机定子冷却水温度调整并对汽轮机轴瓦温 度以及振动监测结果来看，6/7 号轴瓦的振动、温度未发生明显变化。 3 号机组在春节调停期间复查低发对轮螺栓伸长量，2018 年 02 月
13 日 -14 日，利用 3 号机组春节调停窗口对低发对轮进行检查，结果如下：
1)检查前低发对轮同心度为 0.005mm，标准≤ 0.02mm，数据合格；
2)检查对轮螺栓伸长量，15 颗螺栓伸长量偏小，1 颗螺栓伸长量
值合格（图 7 绿色所示），重新复装所有螺栓到合格范围（0.64mm-
0.72mm）；
根据以上数据，可看出空载及冲转过临界转速过程中，振动情况比较正常。但是在满功率运行时，出现了异常的缓慢升高。
通过对比大修前后满功率各轴瓦水平及竖直方向的振动值以及轴瓦温度来看，6/7 瓦振动以及发电机轴瓦7/8 瓦轴瓦温度存在明显的升高。
2.振动频谱情况分析。
6/7 瓦振动相位在空载和低功率下差别较大，振动幅值也较小； 随着机组升功率，振动幅值上升，相位趋近一致。
3.大修检查情况分析。
根据 301 大修维修记录，大修时低发对轮连接螺栓伸长量未进行全部测量。仅参考中低对轮拉紧力和伸长量，使用相同拉紧力进行拉 伸并对伸长量进行抽检，抽检结果均合格。低发对轮同心度测量也均 在标准值 0.02mm 内。
3振动原因分析
在上述振动描述基础上，得出如下原因分析：
1.低发对轮螺栓连接状况偏差；
2.由于大修期间中心调整量大，低发对轮中心冷态和热态间变化量大，导致热态不对中；
3.LP2 汽缸和发电机定子膨胀不畅。
4处理方式及分析
4.1针对汽轮机运行情况，在不停机情况下建议采取以下措施：
1）对凝汽器真空度进行调整，观察真空变化对机组振动的影响 解体对中检查发现各联轴器位置均为下张口，为消除下张口，4/5/6/7/8 瓦均有不同程度下降，最终对中数据均在标准范围内。3 号机组运行状态下，低压缸排气压力、凝汽器真空度高于凝汽器设计标准值5.1KPa，上调凝汽器真空度可能使得低压转子有细微的上抬，从而改善轴瓦振动。
3)检查发电机对轮螺栓各部件无缺失、漏装和损坏；
4)停机热态情况下复测低发对轮联轴器对轮中心；
经评估厂家安装标准值为机组冷态时标准，目前轴系未到完全 冷态，本次测量值不超过 101/201/301 大修停机修前经验值（张口
≤ 0.19mm，外圆≤ 0.27mm），该中心数据可接受。
5)在对轮螺栓回装阶段，现场发现回装方法与规程要求存在偏差。 在维修规程中，螺栓拉紧过程，需要分 2 次拉伸，第一次拉伸时
只顶紧锥形衬套，不紧固大端螺母，泄压后胀紧锥形衬套后第二次拉伸螺柱后再次顶紧锥形衬套，执行紧固大端螺母。春节调停检修过程中， 工作人员直接一次拉伸到拉伸量，紧固大端螺母，现场纠正后按正确方式执行了操作, 重新复装所有螺栓到合格范围；
6 结论
1）根据春节调停检修发现低发 15 颗螺栓伸长量不足，仅 15# 螺
栓伸长量合格，与 301 大修期间执行过程相符； 2）执行低发对轮螺栓回装未使用及遵守规程，未按照规程逐步执
行，实际执行过程中错误的拉伸了小端螺母（根据规程应拉伸大端螺 母），复装过程中也未测量全部螺栓伸长量，导致了低发对轮螺栓安 装质量偏差。
3）春节调停检修发现低发 15 颗螺栓伸长量不足，与前期可能原因低发对轮螺栓连接状况偏差一致，3 号机组 301 大修启机满功率后轴瓦异常振动的根本原因为对轮联接不当；
参考文献
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[2]吕修业，山东工业技术：磷酸酯抗燃油劣化的原因分析及处理 .
[3]张贤明，等 . 环境科学与技术：磷酸酯抗燃油劣化机理及脱水净化技术研究.
论文作者:杨淦 刘竹鹏 罗贤龙,李祥奎,于新娜
论文发表刊物:《建设者》2019年21期
论文发表时间:2020/3/11
标签：汽轮机论文; 螺栓论文; 轴瓦论文; 凝汽器论文; 机组论文; 功率论文; 温度论文; 《建设者》2019年21期论文;