印尼棉蘭2×220MW電廠汽機振動分析

謝朝輝

摘要：汽輪發(fā)電機軸振動大的引發(fā)因素很多，必須從復(fù)雜的表象中查找出主要因素。文章對印尼棉蘭Pangkala.susu電廠1號機組汽機滿負(fù)荷振動情況進(jìn)行了分析，并針對電廠大型轉(zhuǎn)動機械的振動進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電廠；汽輪發(fā)電機；轉(zhuǎn)動機械；汽機振動；滿負(fù)荷 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP273 文章編號：1009-2374（2015）23-0145-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.073

1 機組情況

（1）汽輪發(fā)電機是北京北重汽輪發(fā)電機有限公司供貨，機組型號為：N220-12.75/535/535；（2）汽輪機轉(zhuǎn)子情況，轉(zhuǎn)子總長4382mm，總重6726kg（包括葉片重量）。在軸的后端自帶有聯(lián)軸器，軸的前端是Φ250mm的1號軸頸，其端固定有危急遮斷器；（3）中壓轉(zhuǎn)子跨距為4427mm，總重為11100kg（包括中壓動葉片和中低聯(lián)軸器重量）。中壓轉(zhuǎn)子前軸頸為Φ300mm，后軸頸為Φ360mm；（4）低壓轉(zhuǎn)子跨度4714mm，總重32t。低壓前后軸頸為Φ358mm；（5）發(fā)電機轉(zhuǎn)子總重為41428kg，跨距11350mm，前后軸頸為Φ420mm，后端固定有勵磁短軸。

2 機組運行振動情況

通過上面的數(shù)據(jù)分析，2瓦溫度比1瓦和3瓦的溫度低10℃左右，1號軸和3號軸振動明顯大于2號瓦，得出現(xiàn)場先采用簡單處理方法，如下：（1）通過軸瓦溫度情況，把2號瓦抬高0.1mm，增加2號瓦負(fù)載來控制軸振；（2）解開前軸承箱，檢查1號瓦振動探頭是否因為熱膨脹出現(xiàn)位置跑偏的情況；（3）在機組下次啟機前，架百分表監(jiān)視前軸承箱左右與臺板相對位置是否存在跑偏；（4）解開前軸承箱，查看鍵相探頭，在軸承位置引出鍵相位置，為在轉(zhuǎn)子上加配重做準(zhǔn)備；（5）檢查高中壓轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器螺栓、中低壓轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器螺栓及危機遮斷器殼體與高壓轉(zhuǎn)子連接處螺栓的是否松動？

停機工作情況后，檢查發(fā)現(xiàn)1號瓦振動探頭部分出測量位置的臺階，把探頭安裝在脹差范圍內(nèi)的位置，不會因為膨脹出現(xiàn)探頭測量擾動的情況。1號瓦和3號瓦翻瓦檢查，烏金面情況良好。檢查軸系各聯(lián)軸器上螺栓緊固情況良好。2號軸現(xiàn)場抬高0.1mm，鍵相位置引箱外。

2015年2月2日，08∶33再次啟機，發(fā)現(xiàn)3000r/m，定速，不帶負(fù)荷時，3號瓦X向振動最大115.0∠162°。帶負(fù)荷后，軸系振動還是隨參數(shù)上升，振動上升，如下數(shù)據(jù)。

從上面數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，1號瓦振動變化不大，還是在160～170μm之間，3號瓦振動略有降低，但是不明顯。2號瓦溫度與1號和3號瓦溫度差縮小2℃左右。

在前軸承箱臺板及高壓缸貓爪處架百分表，監(jiān)視膨脹，發(fā)現(xiàn)左右兩側(cè)百分表讀數(shù)基本保持一致，膨脹差在0.05mm以下，證明前軸承箱膨脹順暢。根據(jù)astom的振動測量軟件S8000分析，發(fā)現(xiàn)1號軸和3號軸振動幅值基本上為1倍頻，且振動相位穩(wěn)定，通過分析可以采用在轉(zhuǎn)子上增加配重的方法，降低振動幅值。

3 動平衡計算及處理

根據(jù)上面1倍頻振動數(shù)據(jù)，圖解如下圖1至圖4：

如圖1，鑒向位為0位時，鑒向槽口位置正對著鑒向探頭?，F(xiàn)場安裝鑒向探頭與振動探頭的角度，當(dāng)鑒向探頭轉(zhuǎn)過85°時，1軸Y向振動最大，見圖2，可以計算出，此時振動大的位置與鑒向探頭的夾角為70°，當(dāng)鑒向探頭轉(zhuǎn)過299°時，1號軸X向振動最大，見圖3，可以計算出，此時振動最大位置與鑒向探頭的夾角為14°，鑒向槽口引出位置在向上位置，如圖4，可以看出，ASTOM產(chǎn)的S8000振動分析軟件測量的振動最大點在第四象限，2個振動探頭測量出的振動峰值點相差70°-14°=56°，采用平均值法，可以得出振動最大點在與鑒向槽口夾角42°的位置，考慮到我們鑒向探頭與振動探頭的滯后性，先考慮此機組的滯后角是20°，可知此機組的1號瓦振動最大點與鑒向探頭夾角是42°-20°=22°，配重位置在與中心點對稱位置，即與鑒向槽口位置逆向202°。上述描述了轉(zhuǎn)子配重的相位確定，下面計算轉(zhuǎn)子的配重塊重量。因為這是北重廠已生產(chǎn)過的成熟機型，北重廠可以查出轉(zhuǎn)子配重的經(jīng)驗影響系數(shù)A，表示轉(zhuǎn)子在零度方向，轉(zhuǎn)子1米半徑處，加單位質(zhì)量對振動的影響變化量，據(jù)此可以計算出，加重的質(zhì)量約為600克，計算上面剛性單平面的動平衡得出上面加重方位和重量，同樣在3、4號軸的靠背輪上配重，得出配重的相位和配重塊重量，為逆向轉(zhuǎn)350°，配重700克。

4 動平衡配重效果

上面軸振動數(shù)據(jù)是通頻，可以看出動平衡配重后，1號軸和3號軸振動幅值明顯下降，配重成功。

5 結(jié)語

汽輪發(fā)電機軸振動大，引起的原因多，分析復(fù)雜，必須從復(fù)雜的表象中檢查出主要因素，本機組振動的相位基本在一個象限，基本可以肯定是因為轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起的，所以在轉(zhuǎn)子上做動平衡效果明顯。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊建剛.旋轉(zhuǎn)機械振動分析與工程應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社，2007.

[2] 安勝利.轉(zhuǎn)子動平衡影響系數(shù)法的實用化程序研究[J].熱力發(fā)電，2012，（5）.

（責(zé)任編輯：蔣建華）endprint