摘要：本文针对某电厂超临界进口汽轮发电机组#3轴承惰走过程中出现振动异常增大问题进行分析、研究，介绍了机组发生的振动现象以及故障分析过程及处理措施，取得明显效果。本文研究结论可供其它同类型机组缺陷参考。
关键词：汽轮机；振动；轴承座；刚度
ABSTRACT：This paper analyses and studies the abnormal increase of vibration in the inert running process of #3 bearing of a supercritical imported turbogenerator unit in a power plant，and introduces the vibration phenomena of the unit and the process of fault analysis and treatment measures，which have achieved remarkable results.The conclusions of this paper can be used for reference to other similar units.
Keywords：steam turbine，vibration，Bearing block，Rigidity
0引言
某电厂#4汽轮发电机，是由北重阿尔斯通（北京）电气装备有限公司生产的50WT25E-144型国内超临界、单轴、一次中间再热、四缸四排汽、凝汽式汽轮机，铭牌额定功率660 MW，单轴承支撑落地式轴承座的结构，轴承座与汽缸是分开独立布置的，发电机和励磁机转子是三轴承支撑方式，如图1。机组在2017年检修后启动并网过程，各轴承振动情况良好，但停机惰走期间，不定期会出现3号轴振变大现象，轴承变大过程中瓦振也相应变大。经过对比多次启、停机曲线，分析其原因是轴承支撑刚度不良所致。
1概况
#4机组于2017年7月检修后多次启动，过临界转速1050r/min时#3轴瓦振动情况良好，均在160um以下，符合设计要求，定速3000r/min及并网带负荷后，3号轴振动情况良好。但当机组停机惰走期间，3号轴振动幅值多次达到400um，且轴承座振动也变大，具体振动数据见表1，表2.
单位：通频（um）
表1 3号轴承启动振动数据
单位：通频（um）
表2 3号轴承惰走振动数据
2 振动原因初步分析
1、几次振动变大的惰走过程中，相邻#2、#4轴振同时变大，且现场就地有强烈振感，判断振动为确实存在的。
2、汽轮机转子轴振在机组惰走时变大主要原因有两个方面：一是转子在惰走时发生摩擦，局部过热，发生热弯曲，二是转子本身临界转速在惰走时由于降速缓慢，导致临界转速振动放大。
3、结合机组振动是在大修后出现，且中压转子返厂更换了前三级动叶的叶根垫片，初步怀疑振动原因是检修过程某些因素导致。
3 启动、惰走期间振动曲线及相关参数分析
3.1 三次启机冲转曲线
通过表1、图2、图3、图4分析，三次启动都是成功的，三次启动的临界转速都是在1050r/min左右，且过临界时由于升速率很快，3X的振动幅值都不是很大，由图中可以看出，在200r/min时3X的振动幅值约30um左右。
3.2 三次停机惰走曲线
图2 5月14日启动
图3 6月11日启动
图4 6月24日启动
图5 2月9日停机惰走
图6 4月28日停机惰走
图7 6月17日停机惰走
通过表2、图5、图6、图7分析，三次惰走有一次成功未发生3X振动幅值变大现象，两次发生3X振动幅值变大且趋势图极其相似，两次惰走3X振动幅值变大至400um的趋势图振动峰值都在1050r/min左右，由图中可以看出，轴系惰走至在200r/min左右时3X的振动幅值约30um左右。
3.3 现场检查
1、数次振动大的停机过程中，现场就地观察#3轴承座前后易发生摩擦的部位，未发现明显摩擦现象。
2、在调停临检中，解体#3轴承，翻出轴承下半进行检查，均未发现异常。
3、在调停临检中，对中压缸后轴封、低压缸前轴封间隙进行测量未发现异常。
4、在调停临检中，对中、低联轴器螺栓进行力矩检查，未发现有松动情况。
由表1、表2，图2~图7可以得出：
1、启动、惰走阶段，1050r/min临界转速附近，转子振动峰值相差很大，由此可以排除惰走阶段振动400um是由转子固有临界振动造成的。
2、转子数次启动、惰走在200r/min左右时，3X的振动幅值基本未发生变化（200r/min一般可以看做轴系的动偏心值），如果发生剧烈摩擦，转子局部会发生热弯曲，动偏心值会很大且不一致，结合现场数次临检检查轴封间隙，基本可以排除转子惰走时发生摩擦导致振动的可能。
3.4 轴承动刚度引起轴振动分析
图8 5月14日启动瓦振
图9 6月11日启动瓦振
图10 6月24日启动瓦振
通过图8、图9、图10分析，三次启动临界转速后，在1500r/min左右时，#3轴承座瓦振有个异常变大过程，峰值如表1所示。
通过图11、图12、图13趋势图分析，三次停机惰走在1500r/min左右时，#3轴承座瓦振开始发生变化，峰值如表2所示。
结合图8~图13分析#3轴承座在1500r/min左右时与转子发生共振，启机过程中由于转子临界转速在1050r/min附近，且快速通过，当转速升至1500r/min左右时转子的轴振动幅值已经很小，与轴承座的振动叠加后加剧不了整个轴振动，所以每次机组启动的时候正常。而停机惰走过程中，由于惰走降速慢，当转子惰走进入1500r/min后，轴承座先发生振动，转速继续下降至转子的临界转速区域，二者叠加，加剧了整个轴系的振动，因此发生惰走时振动恶化现象。
图11 2月9日停机惰走瓦振
图12 4月28日停机惰走
图13 6月17日停机惰走瓦振
4 处理措施
1、针对上述分析，安排在停机惰走期间对轴承座进行顶升，如图14所示，停机惰走过程中在轴承座下支撑两个液压千斤顶，在转子惰走至1550r/min，两个千斤顶同时升压，对轴承座进行顶升，观察转子及轴承座的振动幅值见表3，对比顶升前后转子及轴承座的振动幅值，有明显效果。
单位：通频（um）
表3 3号轴承惰走振动数据
2、在临检期间，对轴承座进行顶升，调整支撑象脚（垫铁）高度，增大轴承座支撑刚度。
5 结论
通过分析，判断某电厂4号汽轮发电机停机惰走期间，不定期出现3号轴承振动大现象，是由于轴承座支撑刚度不良引起，在停机临检中调整了支撑象脚（垫铁）高度，增大轴承座支撑刚度，彻底解决该故障，为同类型机组故障处理提供参考。
论文作者:柏华斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：转子论文; 轴承论文; 轴承座论文; 临界论文; 转速论文; 变大论文; 发生论文; 《电力设备》2018年第24期论文;