中国能源建设集团浙江火电建设有限公司机电分公司 浙江省 宁波市 315800
摘要：汽轮机启动过程中发生故障是电力运行中经常遇到的问题，同时也是难以解决的问题之一。笔者以某垃圾发电厂的汽轮机组为例，该汽轮机组在启动时出现了振动故障，通过对引起机组振动故障原因分析可知，导致此次振动故障的原因是由于锅炉负荷大，从而导致封套筒与隔板汽封发生碰磨。在采取一系列的处理措施之后，汽轮机组的振动故障消失，汽轮机组正常稳定地运行。
关键词：汽轮机；启动过程；振动故障；解决措施
一、机组故障情况
2013年以来，汽轮机机组经常出现不明原因振动。2014年共进行了7次机组检修，但机组状态不稳定，总有不明原因导致振动值增大达到报警值，持续一段时间后又会回到较低振动值，每次发生及持续的时间无规律。共性是每次振动增大必然与机组状态变化有关，但机组状态变化不一定发生振动。每次检修冷态找正完成，下次检修时，发现找正后的数据均会发生较大变化。汽轮机汽缸变形较为严重，滑销系统不起作用。每次解体检修时，均能发现汽轮机汽封、油封磨损的迹象。
二、汽轮机启动过程中振动故障的影响
汽轮机在电力生产系统中处于非常重要的位置，如果汽轮机在运行过程中出现振动故障，对整个电力生产系统将会造成很大的影响。因此，汽轮机在启动过程中产生的振动不容忽视。汽轮机启动过程中振动故障的影响有以下几种。
1)汽轮机组启动过程中出现振动会导致调速系统内部件发生严重磨损，增加迟缓率，影响调速系统的正常运行。
2)汽轮机的核心部分是转动部分，而汽轮机发生振动故障会在一定程度上会减弱机组的耐疲劳强度。因此，转动部分的使用寿命会受到影响，甚至会影响其正常运转。
3)当汽轮机组产生较大振动时，在一定程度上会对滑销系统产生巨大的冲击作用，从而致使汽轮机组有不均匀的膨胀现象，有巨大的挤压力形成，会严重破坏滑销系统。
4)通常汽轮机的隔板与隔板之间的密封方式都是采用汽封，如果汽轮机发生振动故障，汽封将会遭到破坏，从而使隔板与隔板之间的漏气量不断增加，导致转子产生轴向推力，使得汽轮机组不能正常运行。
5)当汽轮机组发生振动故障时，会在一定范围内破坏低压端轴封，从而使低压缸中进入空气，降低了低压缸的真空度，导致蒸汽进入到润滑系统中，极大地降低了润滑油的纯度，对润滑效果有一定的影响，产生磨损，而汽轮机组的使用寿命就会缩短，增加运行成本。
三、汽轮机启动过程中振动故障分析及解决措施
1、汽轮机振动情况
2017年10月12日05:58，由于锅炉负荷原因，#1机组紧急停机，停机时主蒸汽温度和压力分别为350℃和2．61MPa，汽机惰走至转速为1692r/min时#2轴承最大振动为170um。13:28汽机重新冲转两次，过临界时#2轴承振动达到80um跳机。10月13日连续盘车超过24h后，重新启动，启动成功。按照说明书主汽门前蒸汽压力小于3．5MPa，温度小于375℃应减负荷运行，压力温度太低时应紧急停机，但运行未按照说明书采取减负荷或停机，造成了温度压力过低，造成转子和缸体急剧变冷，转子比汽缸热变形变化快，造成转子与汽缸轴向摩擦。后揭缸检查，发现转子、汽封套筒与汽封片摩擦(如图
产生机械瘤遗留(如图2)在汽封片中，造成汽机启停过程中振动过大。
2017年12月10日#1汽机重新启动，主蒸汽温度和压力分别为378℃和3．81MPa，转速度冲至3000r/min时，#1、#2、#3、#4轴承振动值分别为5．43um、7．24um、7．86um、13.56um。在空转过程中发现各轴承振动值一直往上涨，无法稳定。随后将转速降至2630r/min进行暖机，各轴承振动值下降，并能稳定下来，暖机20min后将转速冲至3000r/min，各轴承振动还是无法稳定下来，一直往上涨，随后将转速降至2500r/min进行暖机，暖机过程中各轴承振动值一直往上涨，最后打闸停机，汽机惰走时#1、#2轴承振动值超过最大量程200um。
图1 第一级汽封套筒与汽封片摩擦的部位图
图2 汽封套筒与汽封片摩擦产生的机械瘤
2、汽轮机故障原因
通过对本厂#1汽轮机经过揭缸全面检查及1－4瓦翻瓦检查、滑销部分检查，发现引起振动的原因是封套筒与隔板汽封发生碰磨而引起的，主要是由于10月12日锅炉负荷变化比较大对汽机影响而造成的碰磨，并且产生了较大的振动。
3、汽轮机故障处理措施
1)对转子第一级汽封套筒与隔板汽封发生碰磨产生机械瘤遗进行彻底处理。
2)为了防止出现轴封动静碰撞，应该加强对径向、轴向通流间隙、各轴承紧力及靠背轮中心重新复查一遍，防止轴封间隙出现过大的现象，否则会导致轴封的漏气量增加，同时影响汽轮机组运行的经济性。应该根据汽轮机的实际状况，进行安装、检修以及调试等，科学的设置轴封间隙，既保证汽轮机组的安全性，又保证其经济性。3)为了防止汽轮机在启动的过程中出现振动，需对汽机的滑销系统、管道系统进行详细检查，确保其是否存在膨胀受阻的位置，并进行实时的调整。这样能够有效的降低磨损，防止出现更加严重的振动故障。
4、故障处理后的振动情况
故障处理后，将#1机组重新启动，汽轮机组振动情况非常正常，振动幅值以及相位基本上趋于稳定状况，各运行参数也属正常。因此表明，对机组进行故障处理后，机组的振动故障得到很大改善，机组可以安全运行。
结束语
对本电厂#1号机组启动过程的振动故障的情况进行了分析和总结，得出的结论是:汽轮发电机组的启停应严格按照厂家说明书采取减负荷或停机，蒸汽参数未在的设计值范围之内或急剧变化对设备损害是非常之大，极有可能造成汽缸及转子不规则膨胀，进而引起动静摩擦引起机组振动。
参考文献
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［2］唐贵基，李琛卢，盛阳，等．汽轮机组动静碰摩故障振动特征分析与处理［J］．河北电力技术，2018(6):153－154．
［3］陈子滨．关于发电厂汽轮机组轴承振动原因分析及处理的探讨［J］．科技风，2019(4):144．
论文作者:李浩,胡芳,胡旭东
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/1
标签：汽轮机论文; 机组论文; 汽轮论文; 故障论文; 过程中论文; 汽机论文; 隔板论文; 《防护工程》2019年12期论文;