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1、全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 汽机 174 浅议 30 万机组#4、#5 轴承振动 偏大处理措施 黄玉磊 蒋 杰 (菏泽发电厂) 【摘 要】菏泽发电厂#5 机组为东方汽轮机厂生产 DN300 型,于 2006 年投产,2007 年 11 月份进行了第一次 A 修。A 修后机组运行期间出现#4 轴振、#5 瓦振偏大现象,影响机组经济效益。对汽轮发电机轴系振动的原因进行 了分析,并对机组采取了处理措施,取得了较好的效果。 【关键词】轴振 瓦振 效益 1 概述 国电菏泽发电厂#5 机组为东方汽轮机厂生产 330MW 机组,于 2006 年投产,2007 年 11
2、月份进行 了第一次 A 修。A 修后机组运行期间出现#4 轴振、#5 瓦振偏大现象。#4 轴振随负荷变化时轴振在 0.090.10mm 之间波动;#5 瓦振随负荷变化时瓦振在 0.050.07mm 之间波动。根据振动情况分别 于 08 年五一机组调停期和 09 年 C 级检修期间,依据制定的调整措施对低-发中心进行解体、测量调 整,重新连接并进行了对轮同心度、短轴摆度、稳定轴承进行测量调整,发电机底座垫片检查及调 整等。 (A 修前后振动详情见表一,轴系分布见图一) 表一 A 级检修前后各轴承振动对比情况(单位 um) 1 号轴振 2 号轴振3 号轴振4 号轴振5 号轴振6 号轴振 7 号轴振
3、 X 24.36 27.66 29.5 49.31 58.48 97.21 Y 24.49 30.78 19.5 37.59 56.13 60.28 07、10、9 A 修前 300MW 负荷 盖振 5.34 2.73 10.55 26.13 32.26 34.6 X 31 27 43 84 60 48 Y 29 29 23 51 30 33 08、01、10 A 修后 300MW 负荷 盖振 6 6 23 47 58 26 全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 汽机 175 2 原因分析与解决方案 从数据上看,A 修后轴振方面处于良好状态,但瓦振方面#4、#5 瓦
4、振偏大。导致汽轮机组轴承 振动大的因素是多方面的,常见的有:转子失衡,中心不正,轴瓦损坏,轴承间隙、紧力不合标准, 轴承座强度不足,油膜振荡,动、静部件摩擦,励磁机、发电机气隙不均,偏差大等。 2.1 低发中心调整 根据上述情况分析,怀疑低、发对轮中心不正,利用停机机会首先对低、发中心进行了测量调 整,低、发对轮解体后重新连接并进行了对轮同心度、短轴摆渡、稳定轴承的测量调整。开机后#4 轴振、#5 瓦振没有明显的好转,之后对机组做动平衡,经计算后在低压转子励端对轮上加了 500g 的平衡块; 开机后发现#4、 5 轴振有所好转, 但#6 轴振增加至 0.125mm 左右, #5、 #6 瓦振增
5、加至 0.053mm 左右,说明低、发对轮上加重不能有效兼顾轴系平衡,需另外寻找合适的加重平面,且效果难有把 握,故停机并对所加平衡块进行了拆除。 经过本次检修和开机情况来看,中心调整对#4 轴振#5 瓦振影响较小。其后又对#4 轴承、#5 轴 承的油挡及盘车油挡进行解体检查,发现#5 轴承浮动式外油挡底部与大轴有摩擦痕迹,检查又发现 浮动式油挡底部弹簧片过硬;更换了较软的的弹簧片后进行复装,并将#5 轴承球面紧力由原来的 0.07mm 调整为 0.02mm,瓦盖紧力由大修后的-0.35mm 调整至-0.70mm。开机后#4 轴振一般在 0.06 0.07mm 之间波动,对机组安全稳定运行不会
6、构成大的威胁;而#5 瓦振在 0.050.07mm 之间波动, 这些问题对机组安全稳定运行构成威胁。 2.2 发电机底部垫片调整 机组正常运行时对各轴承座进行就地测量, 发现#5 瓦垂直振动 0.056mm 大于水平振动 0.014mm, 且台板与基础之间差别振动明显。为消除该差别振动,对此处进行台板与基础的穿心螺栓进行紧固, 但螺母紧固位移不大,原紧力是足够的,差别振动无改善。为检查机座底脚与台板间垫片的垫实情 况,将#5 瓦处最端部的一只连接机座与台板的螺栓松开,此时发现台板振动从 0.032mm 下级到 0.012mm,与基础的差别振动消失,说明此处的垫片垫实度较差。经塞尺检查,#5 瓦
7、机座端部两侧, 其垫片层能用 0.20mm 塞尺插入,存在间隙,该现象严重影响#5 瓦的垂直支撑刚度,直接导致了垂 直振动的偏大和不稳定。 考虑的机组沉降对发电机载荷的影响,对发电机基础沉降进行测量(详情见图二) 。 图二 发电机基础沉降 2.2.1 发电机底部垫铁调整量如何确定 全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 汽机 176 利用 09 年 C 修机会,对发电机底部垫铁进行调整。首先对4、5 轴承翻瓦检查,检查垫铁 接触情况,垫铁是否有接触不实现象;检查油挡环与轴是否有磨损现象;检查轴瓦钨金与轴的接触 情况;检查轴瓦各部间隙、紧力是否合格(标准:顶部间隙 0.
8、600.062mm;紧力 0-0.03mm;侧隙 0.675mm) 。根据发电机台板标高测量情况以及#5 瓦下瓦钨金接触情况和用水平仪检查下瓦水平度的 情况,确定#5 发电机底部垫片调整量,在保证轴系中心的前提下,确保机组四角处的垫片垫实度, 采取阶梯垫片形式布置。 2.2.2 发电机底部垫铁调整方法 将发电机前后底座螺栓松开,进行发电机底座垫片检查及调整。在东海电机厂振动专家的指导 下进行阶梯垫片布置图示阶梯垫片厚度(如图三) 。按照发电机筋板将发电机平均分成二十份,各部 位垫片调整如表二所示。 图三 发电机阶梯垫片示意图 表二 #5 发电机底部垫片调整量 1 2 3 4 5 6 7 8 9
9、 10 需调整量 2.87 2.79 2.70 2.61 2.53 2.45 2.38 2.30 2.22 2.14 左侧间隙 0.65 (预垫实) 0.35 0.3 0.3 0.3 0.2 0.25 0.3 0.25 0.25 左侧实际 调整量 3.5 3.15 3.0 2.9 2.8 2.55 2.5 2.5 2.35 2.3 右侧间隙 0.5 (预垫实) 0.25 0.2 0.1 0.08 0 0 0 0 0.08 右侧实际 调整量 3.35 3.05 2.9 2.7 2.6 2.35 2.25 2.2 2.1 2.1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 需调整量
10、 2.061 1.98 1.899 1.827 1.738 1.65961.57141.4832 1.404 1.3248 左侧间隙 0.45 0 0 0 0 0.05 0 0 0 0 左侧实际 调整量 2.4 1.9 1.8 1.7 1.6 1.7 1.55 1.5 1.4 1.3 右侧间隙 0.08 0.08 0.05 0 0.05 0 0 0 0 0 右侧实际 调整量 2.05 1.95 1.85 1.7 1.6 1.65 1.55 1.5 1.4 1.3 全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 汽机 177 2.2.3 复装 垫片调整完毕后紧固发电机底座螺栓后
11、再进行中心复测,低、发中心值:中心下扒口控制在 0.06mm-0.08 mm(标准:0.01mm-0.02mm)其他应符合厂家说明书规定要求。中心调整复测合格后, 再次测量调整发电机前后纵销,使其两侧间隙均匀,无卡涩现象。低发对轮螺栓复装、螺栓紧固, 螺栓冷紧后伸长量应安大修记录要求进行,低发对轮同心度应小于 0.03mm。励磁机短轴摆度复测, 最大摆度值应小于 0.03mm,#7 轴承复装。 3 结束语 本次 C 修,准确的把握了机组的振动特征和原因,制定了合理的措施,较好的解决了发电机底 部垫铁不实影响,开机后#4 轴振维持在 0.060.07mm 之间,#5 瓦振维持在 0.030.04 之间。使机 组经济效益得到提升,为电厂的设备安全可靠运行提供了保障。 参考文献: 1 陆颂元 汽轮发电机组振动,中国电力出版社,1999.4。 2 李录平 汽轮机组故障诊断技术M ,中国电力出版社, 2002。 3 施维新 引进型 300MW 机组轴系振动特性测试和分析,中国电力出版社,1998.4。 作者简介: 黄玉磊:工程师,国电菏泽发电厂汽机本体班班长,从事汽机专业。地址:山东省菏泽市光明路 1 号。邮编: 274032。
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