30萬(wàn)機(jī)組低壓缸異音及軸承振動(dòng)分析及處理

張 異

（大唐淮南洛河發(fā)電廠， 安徽 淮南232008）

1 機(jī)組情況概述

我廠1＃機(jī)300MW為上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的亞臨界中間再熱凝汽式汽輪機(jī)，其型號(hào)為N320－16.18／535／535型（改進(jìn)型），汽輪機(jī)本體結(jié)構(gòu)可分為高壓缸，中壓缸，2臺(tái)低壓缸，低壓缸為對(duì)稱分流布置，分為內(nèi)缸和外缸2層，頂部設(shè)有2個(gè)排大氣安全門，低壓缸蒸汽是中壓缸抽氣，是通過(guò)中低連通管進(jìn)入低壓缸的。低壓缸前后兩端裝有噴水減溫裝置。9＃瓦，10＃瓦是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的前后軸承，均為圓筒形軸瓦。

2 機(jī)組運(yùn)行狀況

我廠1＃機(jī)在2007年2～4月份進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)性大修，大修后機(jī)組運(yùn)行正常，軸瓦振動(dòng)狀況良好，振動(dòng)測(cè)點(diǎn)均小于30μm。2009年8月28日，機(jī)組在正常運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行巡檢人員發(fā)現(xiàn)低壓Ⅱ缸上缸右側(cè)有異音，用測(cè)振儀檢測(cè)汽缸軸向振動(dòng)最大處達(dá)到130 μm，并通知檢修人員到場(chǎng)，通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)汽缸內(nèi)部異音是間斷不連續(xù)，像是缸內(nèi)部件脫落被氣流沖擊的振動(dòng)音，站在汽缸旁邊能聽(tīng)到，用測(cè)振儀檢查汽缸上半部分軸向振動(dòng)較大，并檢查低壓Ⅱ缸前后軸承7＃瓦，8＃瓦的軸振瓦振均無(wú)變化，真空、負(fù)荷等參數(shù)也無(wú)異常變化，對(duì)汽缸上部聯(lián)通管，防爆門及汽缸螺栓檢查均牢固無(wú)振動(dòng)，鑒于此種情況對(duì)低壓缸只是加強(qiáng)監(jiān)視，并未進(jìn)行其他處理。

2009年10月14日運(yùn)行人員就地檢測(cè)10＃瓦軸向振動(dòng)由原來(lái)20μm達(dá)到55μm，最大至68μm，通知檢修人員對(duì)軸承蓋螺栓及軸承座地腳螺栓進(jìn)行緊固，但效果并不是很理想，最終維持在52μm。9＃瓦、10＃瓦部分振動(dòng)數(shù)值見(jiàn)表1。

后聯(lián)系省電科院對(duì)1＃機(jī)振動(dòng)情況進(jìn)行升有功無(wú)功試驗(yàn)，初步判斷轉(zhuǎn)子可能存在熱彎曲。

表1 9＃瓦、10＃瓦部分振動(dòng)數(shù)值表

3 原因分析及處理

針對(duì)1＃機(jī)低壓Ⅱ缸振動(dòng)及異音，9＃，10＃瓦軸向振動(dòng)較大這一現(xiàn)狀我們?cè)?010年2月份小修中，根據(jù)相關(guān)的測(cè)量及檢查，分析了有缸體缺陷、內(nèi)缸振動(dòng)、緊固力問(wèn)題和支撐軸承座問(wèn)題、動(dòng)靜碰摩等引發(fā)振動(dòng)的原因，并進(jìn)行了分析排查，制定檢查方法及處理方案。

3.1 低壓Ⅱ缸異音振動(dòng)原因及處理

3.1.1 動(dòng)靜部分碰磨

動(dòng)靜部分軸向和徑向碰磨會(huì)使機(jī)組強(qiáng)烈振動(dòng)，而現(xiàn)場(chǎng)檢查低壓缸前后軸瓦7＃瓦、8＃瓦的振動(dòng)并無(wú)較為明顯的波動(dòng)變化，7＃瓦X向軸振47μm，Y向軸振44μm，8＃瓦X向軸振44μm，Y向軸振42 μm，并無(wú)大的波動(dòng)，用聽(tīng)筒監(jiān)聽(tīng)并未聽(tīng)到動(dòng)靜摩擦的聲音，初步排除動(dòng)靜摩擦。

3.1.2 低壓轉(zhuǎn)子上零部件脫落松動(dòng)

1＃機(jī)2007年進(jìn)行大修時(shí)未發(fā)現(xiàn)低壓Ⅱ轉(zhuǎn)子有缺陷，且前后軸承軸振正常，并無(wú)急劇上升的趨勢(shì)，應(yīng)當(dāng)排除零部件脫落；汽缸結(jié)合面螺栓松動(dòng)；檢查汽缸結(jié)合面緊固螺栓，無(wú)松動(dòng)，檢查上部連通管及防爆門結(jié)合面螺栓均無(wú)松動(dòng)。

低壓汽缸由外缸、內(nèi)缸和隔板組成。低壓外缸和低壓內(nèi)缸全部由鋼板焊接而成。低壓外缸的上、下半各由3部分組成：低壓調(diào)端部分、低壓電端部分和中部。各部分之間通過(guò)垂直法蘭面由螺栓作永久性連接而形成一個(gè)整體，可以整體起吊。內(nèi)缸由4個(gè)支撐墊塊支撐固定，防止內(nèi)缸沿軸向和橫向移動(dòng)。低壓缸具有水平中分面以進(jìn)行檢測(cè)和維修。低壓排汽缸內(nèi)設(shè)計(jì)有良好的排汽通道，由鋼板壓制而成。面積足夠大的低壓排汽口與凝汽器彈性連接。低壓缸四周有框架式撐腳，增加低壓缸剛性，撐腳座落在基架上承擔(dān)全部低壓缸重量，并使得低壓缸的重量均勻地分在基礎(chǔ)上。在一號(hào)低壓缸撐腳四邊通過(guò)鍵槽與預(yù)埋在基礎(chǔ)內(nèi)的錨固板配合形成膨脹的絕對(duì)死點(diǎn)。在蒸汽入口處，外缸、內(nèi)缸通過(guò)2個(gè)承接管與連通管連接。為了減少流動(dòng)損失，在進(jìn)排汽處均設(shè)計(jì)有導(dǎo)流環(huán)。低壓缸排汽的壓力非常低，因此低壓缸的缸體特別龐大，并與凝汽器直接連接。低壓缸的排汽經(jīng)排汽管進(jìn)入相應(yīng)的凝汽器，排汽管和凝汽器之間采用撓性膨脹節(jié)，用于補(bǔ)償設(shè)備和管件的膨脹。低壓內(nèi)缸上部裝有“遮熱罩”，用來(lái)限制低排、抽汽管道與內(nèi)缸的蒸汽之間的熱交換，減小內(nèi)缸壁的溫差。鑒于汽缸內(nèi)部部件較多環(huán)境較為復(fù)雜而且根據(jù)檢查的各種情況錯(cuò)初步懷疑汽缸內(nèi)部支撐筋或其他靜止部件松脫，所以在2010年小修中，檢查人員從凝汽器進(jìn)入排氣缸內(nèi)進(jìn)行全面檢查，檢查支撐筋，前后缸噴水管，導(dǎo)流環(huán)等焊接處牢固無(wú)開(kāi)裂，并無(wú)直接脫落部件，在進(jìn)入低壓缸內(nèi)缸上半部分北側(cè)時(shí)，檢查人員發(fā)現(xiàn)在低壓內(nèi)缸水平中分面螺栓上部的一塊長(zhǎng)1 200mm，寬400mm，厚為2.5mm的隔熱鐵板整體脫落，上部的6顆固定螺栓脫落，焊接處完全脫開(kāi)，整塊鐵板平鋪在低壓內(nèi)缸上部呈自由狀態(tài)，在機(jī)組運(yùn)行中，汽流帶動(dòng)鐵板發(fā)出異常聲音。檢查人員對(duì)鐵板進(jìn)行重新裝配6顆M46固定螺栓，并將鐵板焊接在低壓內(nèi)缸上，確保牢固無(wú)松動(dòng)。

3.2 9＃瓦10＃瓦振動(dòng)原因及檢查處理

由省電科院通過(guò)升有功、無(wú)功試驗(yàn)，初步判斷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子可能存在熱變形，引起熱變形的原因可能存在二方面：一是轉(zhuǎn)子線圈匝間短路；二是轉(zhuǎn)子冷卻水堵塞，與軸瓦本身并無(wú)太大關(guān)系，但是在機(jī)組震動(dòng)超標(biāo)情況下運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間，對(duì)軸瓦造成了一定的磨損，在小修中對(duì)9＃瓦，10＃瓦進(jìn)行了全面檢查。

一是對(duì)軸瓦、緊箍及軸承座螺栓緊力進(jìn)行檢查，并無(wú)松動(dòng)；二是9＃瓦解體測(cè)量軸瓦頂隙在0.60 mm，標(biāo)準(zhǔn)在0.53～0.64mm，側(cè)隙在0.55mm，標(biāo)準(zhǔn)在0.57～0.62mm。翻出下瓦檢查下瓦有一塊50mm×50mm大小的烏金脫殼，結(jié)合軸瓦震動(dòng)及油溫，瓦溫情況，對(duì)9＃瓦進(jìn)行補(bǔ)焊后修刮，著色后檢查正常，對(duì)側(cè)隙進(jìn)行修刮，修復(fù)后側(cè)隙四角均在0.60 mm，裝復(fù)時(shí)檢查緊力為0.02mm，標(biāo)準(zhǔn)為0.02～0.04mm，組裝時(shí)對(duì)軸瓦及緊箍緊力進(jìn)行加固；三是10＃瓦解體測(cè)量軸瓦頂隙在0.65mm，標(biāo)準(zhǔn)在0.57～0.69mm，側(cè)隙在0.60mm，標(biāo)準(zhǔn)在0.58～0.63 mm，翻出10＃瓦下瓦檢查下瓦烏金并無(wú)明顯脫胎及磨損現(xiàn)象，對(duì)軸瓦進(jìn)行修刮后裝復(fù)，對(duì)軸承蓋及緊箍緊緊力均調(diào)整在合格范圍內(nèi)。

［1］何鋒.汽輪機(jī)低壓缸整棟的原因分析［J］.企業(yè)科技與發(fā)展，2009，（2）：58－61.

［2］查冰鋒.汽輪機(jī)低壓缸異常振動(dòng)原因及處理［J］.電力安全技術(shù)，2009，（1）：58－60.

［3］施維新，石靜波.汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)及故障［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2008.

［4］李錄平.汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組振動(dòng)與處理［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2007.