2 號機(jī)啟動汽機(jī)沖轉(zhuǎn)軸承振動增大分析

劉秉杰

浙能阿克蘇熱電有限公司 新疆阿克蘇 843000

1 概述

我廠汽輪機(jī)型號為CCZK350/289．6-24．6/1．5/0．4/569/569，為東方汽輪機(jī)有限公司制造的超臨界、一次中間再熱、單抽、三缸兩排汽、雙抽可調(diào)供熱、凝汽式汽輪機(jī)。主再熱蒸汽溫度均為569℃，高中壓轉(zhuǎn)子、低壓轉(zhuǎn)子均是由整體合金鋼鍛件加工的無中心孔轉(zhuǎn)子，高中壓轉(zhuǎn)子為雙流結(jié)構(gòu)，反向布置；低壓轉(zhuǎn)子為雙流對稱結(jié)構(gòu)[1]。高壓中壓汽缸為雙層缸。9 月12 日白班，汽機(jī)剛沖轉(zhuǎn)至2450r/min，準(zhǔn)備進(jìn)行高速暖機(jī)，DCS 上發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子偏心增大，1、2 號軸承X 方向振動增大，就地巡檢告知2 號軸承處有明顯異音且有細(xì)小火花產(chǎn)生，隨即值長下令拍停汽機(jī)，汽機(jī)轉(zhuǎn)速下降，偏心及軸振快速下降，汽機(jī)轉(zhuǎn)速至零投入盤車。

2 分析

我廠二號機(jī)最近啟機(jī)沖轉(zhuǎn)分別在4 月15 日與9 月12 日，查看歷史曲線，就一些重要參數(shù)提取出來進(jìn)行對比：汽機(jī)發(fā)生振動的原因分析：

表1 參數(shù)對比

（1）汽輪機(jī)啟機(jī)過程中，若暖機(jī)時間不夠，升速或者加負(fù)荷過快，將引起氣缸受熱膨脹不均勻，或者滑銷系統(tǒng)有卡澀，使氣缸不能自由膨脹，將導(dǎo)致氣缸相對于轉(zhuǎn)子發(fā)生歪斜，機(jī)組產(chǎn)生不正常的位移，發(fā)生過大振動。由表格數(shù)據(jù)看出暖機(jī)后高中壓缸及夾層加熱溫度水平都屬正常，所以此原因排除。

（2）機(jī)組如真空下降，將引起排氣溫度過高，后軸承上抬，破壞機(jī)組的中心，引起振動。由表格數(shù)據(jù)看出9 月12 日啟動過程中排汽壓力相比之前啟機(jī)數(shù)值明顯較大，雖然機(jī)組沖轉(zhuǎn)前適當(dāng)降低真空可以增大進(jìn)汽流量有利于暖缸，但也是會引起沖轉(zhuǎn)后振動增大的一個原因[2]。

（3）機(jī)組在進(jìn)汽溫度超過設(shè)計規(guī)范的條件下運行，將使脹差和汽缸變形增加，這樣會造成機(jī)組中心移動超過允許的限度，引起振動。由表格數(shù)據(jù)看出，9 月12 日低速暖機(jī)時主再熱汽溫較之前略大，雖然低速暖機(jī)結(jié)束后溫度較之前偏差縮小，但也是可能造成振動大的原因之一。

（4）間隙振蕩。當(dāng)轉(zhuǎn)子因某種原因與汽缸不同心時，可能產(chǎn)生間隙振蕩，造成機(jī)組振動值升高。由表格數(shù)據(jù)看出高速暖機(jī)時轉(zhuǎn)子偏心突增，但我廠2 號機(jī)停運期間未進(jìn)行汽機(jī)的相關(guān)檢修工作，因此由于轉(zhuǎn)子自身存在質(zhì)量問題，在運轉(zhuǎn)的過程中出現(xiàn)不平衡問題導(dǎo)致的振動故障的可能性不大；那么轉(zhuǎn)子偏心突增原因就與轉(zhuǎn)子中心加熱以及轉(zhuǎn)子膨脹和氣缸膨脹不同步有關(guān)。

（5）油檔間隙或者軸封調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致的動靜碰磨，出現(xiàn)軸封動靜碰撞。由于我廠2 號機(jī)停機(jī)未進(jìn)行軸封相關(guān)調(diào)整，所以不存在此原因，但從表格數(shù)據(jù)看出，9 月12 日沖轉(zhuǎn)過程軸封母管溫度相對偏大，是否跟軸封溫度有關(guān)后面進(jìn)行分析。

（6）彈性彎曲而引起的振動。這種振動表現(xiàn)為軸向振動，尤其當(dāng)通過臨界轉(zhuǎn)速時，其軸向振幅增大得更為顯著。9 月12 日啟機(jī)過程中嚴(yán)格按照規(guī)程及操作票進(jìn)行沖轉(zhuǎn)，未在臨界轉(zhuǎn)速停留，且沖轉(zhuǎn)至2450r/min 后，振動才快速增大，所以此原因排除[3]。

（7）油膜不穩(wěn)定或受到破壞而引起振動。這將會使軸瓦烏金很快燒毀，進(jìn)而將引起因受熱而使軸頸彎曲，以至造成劇烈的振動。查歷史曲線，主機(jī)潤滑油壓一直在平穩(wěn)正常范圍內(nèi)，所以此原因排除。

3 結(jié)語

結(jié)合以上表格數(shù)據(jù)對比、理論分析、查閱我廠資料得到本次沖轉(zhuǎn)振動大原因主要有以下幾方面：排汽壓力高，軸封溫度高，主再熱蒸汽溫度高。其他分析不到位的地方還需要相關(guān)專業(yè)進(jìn)行進(jìn)一步分析驗證。