摘要：本文主要针对330MW汽轮机组中压转子振动大故障诊断进行分析，探讨了故障出现的原因，进而提出了诊断和处理的方法，希望能够为今后的330MW汽轮机组中压转子振动大故障诊断及处理提供借鉴。
关键词：330MW汽轮机组；压转子振动；诊断；处理
前言
在330MW汽轮机组中压转子振动大故障的处理过程中，要明确故障诊断的方法和诊断的具体形式，才能够进一步提升330MW汽轮机组中压转子振动大故障诊断及处理的效果。
1、振动处理的必要性
近年来，伴随着国家经济的快速发展，能源环保和资源重复利用问题显得尤为重要，凝汽式汽轮机凭着节约燃料，提高经济性的优势，得到越来越广泛的应用。因此，维护和保养凝汽式汽轮机的安全性已作为维护运行部门最重要的任务。在汽轮机的正常工作过程中，振动故障是随时产生的，如果对振动控制不严格，会造成非常严重的后果。
受到工业产业的发展，汽轮机机械设备也逐渐地走向成熟，如大型、自动型以及连续型汽轮机屡见不鲜。随着汽轮机机械设备的使用，不仅提升工业生产效率，还能有效地降低工业企业生产成本的消耗以及人力资源的使用，但是在汽轮机大范围运用过程中，对其可靠性与安全性性能面临着严峻的考验。目前，在工业生产中，实现大型产业化发展，如在石油、化工以及电力行业中，均采用满负荷与连续性生产模式，促使汽轮机成为重要的工业生产设备。
2、330MW汽轮机组中压转子振动大故障诊断及处理
2.1基本情况
大唐珲春发电厂3、4机组容量均为330MW。汽轮机概况及技术参数：大唐珲春发电厂N30-17.75/540/540型汽轮机为亚临界、一次中间再热、单轴三缸双排汽、冲动凝汽式汽轮机。由北京北重汽轮发电有限责任公司引进法国阿尔斯通公司技术生产。汽轮机本体为三缸双排汽，单轴布置的冲动、凝汽式机组。采用喷嘴配汽方式。汽机额定功率为330MW，最大功率为45MW，转动方向从汽机向发电机看为逆时针方向。高、中压部分为分缸结构，具有独立的高压缸和中压缸。高、中压缸是头对头布置，低压部分为一只双分流双排汽的低压缸。高、中压转子汽流方向相反，低压缸由中间进汽通过导流环双向分流，因此轴向推力互相抵消，而且推力轴承的正、反向推力瓦块的面积是相等的，所以本汽轮机组推力轴承具有较大的承载余量。运行到2014年4月12日，3号机组瓦轴振出现间断性振动爬升的问题，振幅从60μm上升到139μm，超过停机保护值，严重威胁到整个机组的安全运行。
2.2 3号机组瓦间断性振动波动特征分析
第一，3号机组瓦间断性振动波动的过程中机组运行情况稳定，因此，未对其进行针对性的调整，瓦轴振开始从60μm上升，经过了4h之后，上升到了90μm，后来轴振升到130到142μm，在减少5到20MW的负荷之后，振动回落到65μ。振动开始恢复正常，振动过程约30min，在振动过程中，其他瓦轴振幅也出现了一定的变化。
第二，机组间断性振动周期难以确定，从出现的几次波动情况来看，波动时间最长间隔为42h，最短时间为17h。
第三，从几次运行数据来分析，本组振动波动过程中，振动频谱为工频分量，波动主要为工频分量波动，也存在相位变化问题。
第四，从几次振动来分析，本机组最高负荷为45MW，最低负荷为35MW，这就显示，负荷范围较大时就会产生间断性振动。
第五，将配汽方式从传统的顺序阀改成单阀，并提升润滑度的温度，瓦间断性振动问题并未得到显著改善。
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2.3 3号机组瓦间断性振动波动的原因与碰摩位置的确定方式
2.3.1 3号机组瓦间断性振动波动的原因
综合各种表现能够得出，汽轮机高中压转子出现了动静摩擦的问题，在振动上升到130μm左右时就出现回落，因此，该种振动属于轻微动静碰摩，在碰摩完成后很容易出现动静分离的问题，这也是导致3号机组瓦间断性振动波动的原因。
2.3.2碰摩位置的确定方式
330MW汽轮机出现动静碰磨的位置可能为隔板汽封、轴封、轴瓦、油挡几个位置，机组在2012年2月完成大修之后，运行情况一直正常，因此，摩擦位置可以存在几个问题：
第一，研究认为，高中压转子轴封与汽封出现碰磨可能性并不大，除非气缸跑偏或者轴瓦出现了严重的磨损，会导致轴系标高发生一定的变化。
第二，瓦油挡位置可能有润滑油碳化物积聚的问题，这就会与转子出现动静碰磨，继而出现振动波动的问题，该种问题发生的概率较大。在330MW机组运动的过程之中，轴承箱是一种微负压的状态，外界灰尘与颗粒很容易进入到轴承箱之中，如果保温工作不到位或者轴封出现漏汽问题，那么就会导致油挡位置温度升高，久而久之，润滑油就会出现碳化的问题，这些碳化物硬度是较高的，如果碳化物越来越多，就会与转子出现碰磨，继而出现振动波动。
为了确定高中压转子间断性振动出现的原因，使用红外测温仪来测量瓦轴封位置的温度，测量结果显示，封端温度高达280℃，转子温度也达到了180℃，油挡测量温度为130℃，这基本上可以确定为油碳化碰磨问题导致。
2.3.3油挡碰磨原理分析
2.3.3.1转轴与浮动环之间的干摩擦
330MW汽轮机组浮动油挡在运行的过程中基本上不会出现漏油的问题，即使漏油，剂量也很小，漏油量无法满足转轴与浮动环之间油膜的形成需求，出现了干摩擦的问题，这种问题会影响转轴受热问题，出现热弯曲问题，这种摩擦振动往往会存在很长的时间。
2.3.3.2安装或者结构不当
为了提升汽轮机组的密封性，需要控制好径向间隙，但是如果轴向间隙过小或者径向过小都会导致浮动环出现卡涩问题，如果轴向间隙过大或者径向过大，就常常会导致浮动环出现倾斜问题，引发卡涩问题。
2.3.3.3材料质量不过关
就现阶段来看，很多浮动油挡，尤其是高中压转子轴瓦浮动油挡经过一段时间的运行之后，只要停机检查就可以发现浮动环的问题，如果无法保障设计间隙，很容易出现间断性振动问题。同时，由于聚氟乙烯材料、石墨、毛毡条组成的接触式油挡与浮动油挡，虽然这些材料硬度不高，但是如果接触到较高的压力，摩擦中的发热情况就会较为严重，而由于转轴振动、晃度、弯曲等问题的影响也会出现间断性振动。
在这种振动过程中，热弯曲不平衡与转子不平衡方向一致的情况下，振动情况最严重，反之，振动情况是最小的，在振动的过程中，由于油挡摩擦出现的振动问题是较为严重的，在这一周期之中，会导致相位出现一定的变化。
2.4振动问题解决措施
对于这种振动问题，需要从检修与运行方面进行处理，在检修时，可以采用如下的措施来消除振动：
第一，适当增加径向的间隙；
第二，使用润滑油。
在使用润滑油时，要注意保持油的清洁度，这不仅可以提升润滑效果，还能够避免浮动油挡与转子之间出现摩擦。
在运行方面，不仅需要做好振动监测工作，还需要对高中压转子的运行状态进行深入的分析，制定出科学的控制手段，这些控制手段有增加电负荷、减小抽气量与切换进行阀几种方式。
3、结束语
综上所述，只有真正找到了330MW汽轮机组中压转子振动大故障的原因，才能够有针对性的进行处理，本文总结了330MW汽轮机组中压转子振动大故障诊断及处理的方法，可供今后参考。
参考文献：
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[2]方宁，纪冬梅，姚秀平，程超锋，杨宇，史进渊.基于支持向量回归机的汽轮机转子应力修正系数模型[J].动力工程学报，2017（03）.12
论文作者:肖丽丽
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/16
标签：转子论文; 机组论文; 汽轮机论文; 间断性论文; 汽轮论文; 中压论文; 过程中论文; 《防护工程》2017年第35期论文;