PG6111FA型燃機負荷齒輪間冷卻風道異音分析及處理建議

高永勝

（浙江大唐國際江山新城熱電有限責任公司 浙江 江山 324100）

PG6111FA型燃機負荷齒輪間冷卻風道異音分析及處理建議

高永勝

（浙江大唐國際江山新城熱電有限責任公司 浙江 江山 324100）

GE公司生產的PG6111FA分軸燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的負荷齒輪間冷卻風道在長時間運行過程后存在異音的普遍性問題。通過對大唐江山熱電公司PG6111FA型燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組負荷齒輪間冷卻風道異音的分析處理，得出了GE生產的PG6111FA分軸燃機在負荷齒輪間冷卻系統(tǒng)設計中缺陷的結論。并提出實踐后的解決方案，供同類型機組參考借鑒。

燃機；88VG；異音；負荷齒輪間；冷卻

1 引言

大唐江山熱電公司（下面簡稱江山公司）2臺PG6111FA燃機-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組于2013年5月15日同時通過（72+24小時）試運，投入商業(yè)運行，是國內為數不多的6FA級燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)分軸機組之一。PG6111FA型燃機冷卻系統(tǒng)中的88VG負荷齒輪間冷卻風機主要是降低負荷齒輪間溫度作用，共設置兩臺，互為備用。如果在機組啟動期間發(fā)生故障，將引起機組跳機，在運行過程發(fā)生故障將引起減負荷停機，所以對于冷卻風機的監(jiān)控要引起足夠重視。下面對江山公司運行過程中發(fā)現(xiàn)的2號燃機負荷齒輪間冷卻風道異音問題進行分析及處理。

2.設備概況介紹

PG6111FA燃機-蒸汽分軸聯(lián)合循環(huán)機組加熱通風系統(tǒng)分成燃機輪機間、負荷齒輪間、燃氣模塊、滑油模塊，四個部分均處在封閉罩殼內。加熱和通風系統(tǒng)用來對各部分進行冷卻通風，該系統(tǒng)中的重力機構操作進口擋板在重力的作用下保持關閉狀態(tài)，PG6111FA通風冷卻系統(tǒng)如圖一所示。

負荷齒輪間在燃機主軸的水平兩側設置兩條冷卻通風管道，88VG負荷齒輪間冷卻風機設置在管道內，88VG電動機電壓400V，功率4kW，電流7.3A，轉速3000rpm。當轉速繼電器14HM=1，88VG自動啟動，相對應運行風機的位置開關33VG動作，表示通風正常。燃機在停機過程中，輪間溫度降至150℉以下，88VG自動停止運行，但機組運行時，若出現(xiàn)火災，88VG自動停止。實際運行過程中，PG6111FA燃機負荷齒輪間風機（88-VG）于燃機透平間通風風機相鄰，因此在同一畫面進行監(jiān)視，見圖二燃機通風加熱系統(tǒng)監(jiān)視畫面。

圖一 燃機加熱和通風系統(tǒng)控制監(jiān)視畫面

圖二 燃機通風加熱系統(tǒng)監(jiān)視畫面

3.燃機負荷齒輪間冷卻風道異音問題分析

2015年03月02日，江山公司運行人員在進行2號燃機負荷齒輪間88VG-2冷卻風機試運行過程中，負荷齒輪間冷卻風道出現(xiàn)異音，現(xiàn)場檢查冷卻風道振動較大且有異音。檢修人員制定了冷卻風道異音排查計劃，首先判斷冷卻風道入口處有無異物，造成冷卻風道產生震動性異音；其次排查88VG風機進口擋板啟閉是否正常，是否存在擋板位置不當造成的氣流異音；再觀察冷卻風道內是否產生裂紋及破損情況；最后拆除風道檢查88VG電機。

經過詳細檢查，檢修人員排除了冷卻風道入口、88VG進口擋板及風道內壁異常情況，單獨試運88VG電機，發(fā)現(xiàn)電機有周期性聲音異常，電機最大震動0.2mm～0.25mm，嚴格超出0.06mm的最大震動值要求，運行過程中電流有小幅度波動。對電動機進行解體檢查，發(fā)現(xiàn)因為安裝方式問題造成電機負荷側端蓋磨損，可以看見端蓋處已經磨損出一個臺階。

經過分析：主要原因在于電動機選型錯誤，立式風道內選用臥室電機，造成電動機負荷側受到垂直向下推力，造成負荷側軸承受力不均勻，導致電動機負荷側軸承與端蓋磨損，溫度升高，造成軸承損壞，產生異音，進而導致負荷齒輪間冷卻風道產生較大異音。

電機拆裝情況見圖三：

圖三 88VG風機外觀及軸承端蓋俯視圖

4.問題處理情況

檢修人員對電動機軸承進行更換，并在磨損端蓋處加裝墊片處理，電動機回裝后，測量電動機絕緣良好，絕緣電阻500MΩ，試運電機異音消除，振動0.03mm～0.04mm，處理至合格狀態(tài)。又因電機采用的是臥式電機，修復后電機無法達到優(yōu)良狀態(tài)。

5.處理建議

5.1 建議已選型為PG6111FA型燃機企業(yè)在安裝前夕及時聯(lián)系GE公司，詢問設備選型問題，對設備安裝方式進行改造；

5.2 已投入運行企業(yè)，建議對運行中的88VG冷卻風機加強監(jiān)視，注意風道異音情況，建立發(fā)現(xiàn)問題及時處理機制；

5.3 對已經發(fā)現(xiàn)88VG風機運行異常的企業(yè)，建議改造冷卻風道，加裝固定立式風機基礎，換裝立式風機；

5.4 若因其他因素企業(yè)不具備改造風機的條件，應研究制定改造風道計劃，將立式風道改為臥式風道，將電機安裝在臥式風道內，負荷電機的使用要求，消除電機垂直推力影響。

6.結論

因國內經濟形勢影響，燃機小時利用率普遍偏低，限于整套機組處于長期停備，燃機所屬設備并未進行長周期連續(xù)運行，不能充分暴漏出燃機主體設備及附屬設備長周期運行情況下的隱患及缺陷，PG6111FA型燃機主體設備屬于整裝進口，技術資料受到廠家封鎖保護，無法有效反應各類設計缺陷。本文列出GE燃機在實際運行后發(fā)生的設計缺陷，供同類機組學習借鑒，并加強日常巡視檢查，以便提早解決，保證安全生產穩(wěn)定。

[1] 6FA燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組集控運行規(guī)程(2016版)[S].

[2]S109FA機組88VG風機對_3軸承振動的影響分析華電技術，2012第34期第4期[J].

[3]中國華電集團公司.大型燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術叢書(綜合分冊).北京：中國電力出版社，2009[M].

Different sound analysis and treatment suggestions for the cooling air duct of the PG6111FA engine load gear

GE production of PG6111FA gas turbine load gear cooling air ducts in the long run after the operation of the common problem of different sound. Through to DatangJiangshan thermoelectric company PG6111FA type gas - steam combined cycle unit load gear cooling duct of the abnormal sound of the analysis and processing, it is concluded that the manufactured by GE PG6111FA split shaft gas turbine cooling system design defects in the conclusion between the gear load. And put forward practical solutions for the same type of unit reference.

Gas turbine; 88VG; Abnormal sound; Load gear; Cooling

TP206

A

1009-5624（2016）05-0089-03

book=91,ebook=97

高永勝，1989年生，內蒙古呼和浩特人，助理工程師，浙江大唐國際江山新城熱電有限責任公司，安全環(huán)保部安全監(jiān)察主管，長期從安全生產管理工作。