汽輪發(fā)電機(jī)組軸承振動(dòng)異常分析與處理

李朋朋

（中電投電力工程有限公司，上海200000）

1 引言

汽輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備運(yùn)行故障對(duì)生產(chǎn)有嚴(yán)重的影響，要保障汽輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全，應(yīng)注重其生產(chǎn)控制中的安全故障診斷，并及時(shí)采取處理措施，保障診斷管理措施的實(shí)施可以發(fā)揮汽輪發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)性能。本文對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組軸承振動(dòng)異常分析與處理進(jìn)行研究，在研究中結(jié)合600MW汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀況進(jìn)行了故障診斷分析，對(duì)保障汽輪發(fā)電機(jī)組軸承故障處理有重要的研究意義。

2 600MW上海汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組軸承振動(dòng)異常原因分析

2.1 軸承座振動(dòng)問(wèn)題

軸承座振動(dòng)問(wèn)題是600MW汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中較常見(jiàn)的一種故障問(wèn)題，在發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行中，機(jī)組運(yùn)行內(nèi)部振動(dòng)指標(biāo)出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)影響汽輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行控制效果，并在一定程度上影響發(fā)電機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)。早期國(guó)產(chǎn)機(jī)組的低壓轉(zhuǎn)子的軸承座的振動(dòng)原因多數(shù)是因?yàn)槠渥溆诘蛪焊装几C之上，而該低壓缸鋼性弱，尺寸偏大，因此，會(huì)影響軸承座的剛度，由此開始出現(xiàn)軸承座振動(dòng)問(wèn)題。后期制造的機(jī)組將低壓轉(zhuǎn)子的支承軸承改為落地式構(gòu)造，避免了軸承座受到低壓缸剛度的影響，然而還是出現(xiàn)了軸承座的異常振動(dòng)，證明此時(shí)的振動(dòng)與軸承座的支承剛度有關(guān)[1]。

2.2 低壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)問(wèn)題

基頻分量是用來(lái)判斷低壓轉(zhuǎn)子異常振動(dòng)的主要依據(jù)，轉(zhuǎn)子的振動(dòng)基頻顯示在極坐標(biāo)圖中后，若觀察到的相位始終保持方向穩(wěn)定，則可以判斷轉(zhuǎn)子部件已經(jīng)脫離原來(lái)的軌道，轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了嚴(yán)重的失平衡現(xiàn)象，導(dǎo)致電機(jī)組出現(xiàn)低壓轉(zhuǎn)子的軸承處與軸承座突然有過(guò)大的異常振動(dòng)，該振動(dòng)不會(huì)消退并保持在較高的異常振動(dòng)數(shù)據(jù)范圍。根據(jù)600MW機(jī)組的故障檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，多是葉片圍帶的故障問(wèn)題導(dǎo)致轉(zhuǎn)子與軸承座的振動(dòng)突然變大，分析其強(qiáng)度和裂口結(jié)果顯示，短期內(nèi)運(yùn)行機(jī)組造成的葉片圍帶斷裂是由于部件的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)不合理引起的問(wèn)題[2]。

2.3 臨界轉(zhuǎn)速振動(dòng)問(wèn)題

600MW汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中，由于轉(zhuǎn)速的改變會(huì)造成整體汽輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行軸承出現(xiàn)故障。一部分高中壓轉(zhuǎn)子在臨界轉(zhuǎn)速點(diǎn)時(shí)表現(xiàn)出較大的軸振是由于工作人員操作不規(guī)范引起的，使零部件之間引發(fā)動(dòng)靜碰磨導(dǎo)致轉(zhuǎn)子彎曲，并且這種變形在停機(jī)后不能恢復(fù)到原始形狀。另外一部分高中壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)是由于機(jī)組在啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)超臨界轉(zhuǎn)速點(diǎn)引起了大幅度振動(dòng)，這種振動(dòng)導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子彎曲只是暫時(shí)的，在停機(jī)后轉(zhuǎn)子又會(huì)恢復(fù)原始狀態(tài)。若發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的熱彎曲還處于初級(jí)階段，則可停機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行校正，使其達(dá)到平衡狀態(tài)。對(duì)于某部分機(jī)組在高中壓缸的前、中、后部分都有加重孔時(shí)，則可停機(jī)在這些前中后部分增加荷載使其達(dá)到平衡。但是，對(duì)于給機(jī)組加載這一校正過(guò)程較為麻煩，首先要對(duì)振動(dòng)過(guò)臨界轉(zhuǎn)速區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確分析，然后進(jìn)行加重判斷，最后進(jìn)行加重，并且這一過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)[3]。

3 600MW上海汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組軸承振動(dòng)異常處理措施

3.1 調(diào)整油壓

由于在600MW汽輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行中，機(jī)組運(yùn)行內(nèi)部負(fù)荷過(guò)大，影響了整體機(jī)組的運(yùn)行效率，為了提升機(jī)組運(yùn)行效率，應(yīng)在油壓調(diào)整方面進(jìn)行分析。由于油壓的設(shè)置與機(jī)組軸承的控制具有重要關(guān)聯(lián)，只有控制好機(jī)組運(yùn)行中的油壓運(yùn)行效率，才能滿足發(fā)電機(jī)組的工作實(shí)施需求。要實(shí)現(xiàn)科學(xué)的油壓調(diào)整，可以將智能監(jiān)控技術(shù)將油壓調(diào)整與發(fā)電機(jī)組運(yùn)行控制處理工作結(jié)合[4]。例如，適當(dāng)調(diào)整油壓運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)油壓降低時(shí)，采取升壓控制措施，為機(jī)組運(yùn)行中的軸承傳動(dòng)力控制提供保障。

3.2 增加潤(rùn)滑

增加潤(rùn)滑劑對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組軸承進(jìn)行處理也是較為重要的一項(xiàng)維護(hù)管理措施，汽輪機(jī)組軸承運(yùn)行維護(hù)管理人員在現(xiàn)有維護(hù)管理措施實(shí)施中，應(yīng)重點(diǎn)針對(duì)汽輪機(jī)組軸承內(nèi)部潤(rùn)滑工作進(jìn)行分析。例如，定期針對(duì)汽輪機(jī)組軸承部件添加潤(rùn)滑油，為其提供一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境。

實(shí)踐證明，良好的潤(rùn)滑環(huán)境能夠減少汽輪機(jī)組軸承的異常振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了軸承異常振動(dòng)處理的綜合性控制，對(duì)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷控制有重要的意義，因此，汽輪機(jī)組運(yùn)行管理人員在對(duì)汽輪機(jī)組發(fā)電機(jī)軸承振動(dòng)異常進(jìn)行處理時(shí)，要注重對(duì)整個(gè)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑處理，為提高汽輪機(jī)組運(yùn)行效率提供保障。

3.3 調(diào)整位置

在汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中，為了解決振動(dòng)異常的問(wèn)題，通常需要調(diào)整軸承標(biāo)高、復(fù)查聯(lián)軸器中心，借助軸承位置的調(diào)整，使各軸承負(fù)荷分配、聯(lián)軸器中心更加合理；從而減少異常振動(dòng)現(xiàn)象（軸承位置調(diào)整量一般應(yīng)小于0.15mm），解決發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行故障問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在針對(duì)600MW汽輪發(fā)電機(jī)組軸承的診斷處理中，為了準(zhǔn)確判斷軸承的故障，在診斷過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)按照發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀況判斷發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中的異?，F(xiàn)象，借助異?，F(xiàn)象的分析，采取針對(duì)性的維護(hù)處理工作。本文總結(jié)了汽輪發(fā)電機(jī)組軸承振動(dòng)的異常分析與處理方法，包括：軸承座振動(dòng)問(wèn)題、低壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)問(wèn)題和臨界轉(zhuǎn)速振動(dòng)問(wèn)題，可以采取的措施包括調(diào)整油壓、增加潤(rùn)滑和調(diào)整位置，借助以上處理措施，可以及時(shí)對(duì)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組軸承異常進(jìn)行處理，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)運(yùn)行能力控制有重要的保障意義。