摘要：某台燃气-蒸汽联合循环发电机组轴转动的时候振动过大，为了准确的检查出故障出现的原因，接下来我将重点对9E型燃气一蒸汽联合循环机组通过建立轴承－支撑系统的简化模型来对机组转动故障进行诊断，准确的查找出出现故障的原因后，对其实施相应的解决措施，使机组的振动得到改善。
关键词：联合循环机组 振动故障 诊断 处理
为了准确的判断出某发电厂9E型燃气一蒸汽联合循环机组在轴承转动的时候出现振动过大的问题，可以利用参振质量、刚度系数以及油膜用刚度系数建立轴承－支撑体统简化模型的方式来对出现轴承振动大进行故障分析，通过大量的研究得出支撑刚度对于燃气一蒸汽联合循环机组轴承振动有很大的影响，燃气一蒸汽联合循环机组轴承与轴承座之间的振动由于支撑刚度的不同而有所不同，电厂人员检测出轴承振动出现故障的原因后，为了降低此故障带来更大的影响，要及时其实施有效的解决措施，改善机组轴承的振动。
一、联合循环机组现场振动故障诊断
轴承振动故障一直是电厂联合循环机组中有待解决的问题，为了轴承故障能够得到及时有效的解决，避免因轴承故障给整个电厂带来更大的损失，需要在轴承振动出现故障的时候进行现场诊断，近年来，全世界的相关研究人员对联合循环机组的轴承系统出现故障的原因进行了大量的分析，并对此积累了大量丰富的经验，这对于轴承振动故障的现场诊断很有帮助。
1.1.对联合循环机组常规故障的诊断
9E型联合循环机组轴系统所出现故障原因可以通过检测常规机组汽轮机轴系统中动静碰磨、质量不平衡以及中心不正等方面来进行故障排查，应光耀等人在2010年对某电厂9F级联合循环机组中普通单轴布置轴系异常振动的原因进行了分析，最终确定出是高压缸内部的轴向碰磨太严重造成的，完成这种情况的原因有两个，一是高压转子轴在安装的时候轴向定位的尺寸与所设计值之间存在很大的偏差，二是高压转子在转动过程中向燃气轮机方向窜动。经过大量的研究发现此类情况在9E型联合循环机组中也有出现，但是还不明确出现这种窜动的具体原因，但不排除燃气轮机在安装过程中过于置前导致汽轮机高压转子的动态特征发生改变的可能。
1.2.对联合循环机组特有故障的诊断
9E型联合循环机组轴系在运行过程中除了会出现一些常见的故障外还会出现一些特有的故障特征。浙江省电力试验研究院吴文健等人在2012年对9FA级普通单轴布置轴系的研究发现它在冷态启动过程中轴承的振动有先上升后回落的特点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆国网浙江电科院的李卫军等人在2014年通过对半山电厂联合循环机组普通单轴布置轴系的振动的研究发现整个轴系振动都会受到燃气轮机转子热瞬变的影响，从而有效地解决了由燃气轮机转子热瞬变引起的轴承振动问题，由普通布置轴系高压缸前瓦引起的联合循环机组轴承振动故障问题已存在多年，毛华军通过对望亭发电厂9FA普通单轴轴系中轴承振动的数据进行现场的分析发现燃气轮机空间内部的温度由于燃气间内的设备发生泄漏而升高，并且前瓦支撑腿会因为受热膨胀而发生纵向伸长，使得燃气轮机前瓦标高和承载因为整个轴系的中心线发生改变而抬升，使和它相近的高压缸前瓦的承载变轻，最终导致油膜的稳定性发生改变。燃气轮机的固定拉杆由于燃机负荷间88VG中风机风道设计不当导致其发生变形，从而致使机组轴系的中心在水平方向上发生改变，致使整个联合循环机组的轴承出现不稳定的振动，通过实践证明这一轴承振动故障在9E型联合循环机组中都存在。
二、对联合循环机组故障的处理措施
联合循环机组中的轴承很容易在运行过程中出现振动过大的现象，如果对其不实施及时有效的处理措施，会对整个联合循环机组造成更大的影响，为了避免这种情况的发生，工作人员对于联合循环机组不管是常规故障还是新出现的特有故障都要能够进行有限的解决。
2.1.对联合循环机组常规故障的处理措施
如果9E型联合循环机组的轴承振动大幅度的增长时可以通过控制机组运动期间燃气轮机前瓦的振动来降低负荷。轴系轻微的碰磨会导致联合循环机组的轴承振动增大以及轴承的振工频分量也会有所波动，并且严重的半速涡动也会因为燃气轮机的轴承振工频分量增大到一定的程度时诱发的，要想消除轴承因为轻微碰磨引起的振动问题可以通过控制振动逐渐磨合的方式来进行。如果9E型联合循环机组轴承振动是由于燃气轮机的轴承不稳定造成的，对于联合循环机组中出现明显的半速涡动问题借助于燃气轮机停止运行的机会，对联合机组的SSS离合器、轴承顶隙、标高以及乌金等项目逐一进行详细的检查，一旦检查出问题应立即采取相应的调整，速涡动一般可以通过抬高前瓦来增强轴瓦的稳定性来消除。
2.2.对联合循环机组特有故障的处理措施
理论上可以通过将支撑系统的共振频率提高到正常工作转速范围以外来消除由支撑系统引起9E型联合循环机组轴承振动过大的问题，在实际的操作过程中往往因为低压缸结构、安装以及工期等多方面因素的限制，所以支撑刚度要想进行大幅度的提高是很难做到的。9E型联合循环机组的轴承振动故障如果是由于不平衡激励力引起的，那么它一定满足F＝A*Kd（A：振动幅值，F：激励力幅值，Kd：撑系统动刚度），轴承的振动一般可以通过降低激励力或者是提高支撑系统的刚度来降低，除此之外，由于轴承的振动在支撑刚度比较弱或者是支撑刚度很难进行大幅度改善的时候对激励力会比较敏感所以还可以通过降低激励力来降低轴承的振动。所以在低压转子现场进行平衡试验的时候，可以通过对转子两侧进行加重来有效的降低轴承座的振动。
三、小结
9E型联合循环机组整个系统的振动情况可以由轴承与轴承座之间的振动来衡量，所以一定要提高对它的重视度，联合循环机组在不同的工作状态下，轴承和轴承座之间不管是幅值还是相位差值都会有所差异，所以需要具体情况具体分析，对于实际联合循环机组的轴承转动出现问题时，要及时的检查故障并进行有效的维修。
参考文献：
[1]丁勇能,唐健.S109FA燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机振动异常的分析和处理[J].中国电业(技术版)，2015(02)
[2]李卫军,吴文健,应光耀,蔡文方,马思聪.半山发电厂7号燃气机组轴系异常振动分析与处理[J].浙江电力，2014(10)
论文作者:独向楠
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/2
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