给水泵汽轮机振动大跳闸的原因分析及处理.pdf

第2 7卷／ 2 0 0 7年第3期 湖南电 力 安全与综合 给水泵汽轮机振动大跳闸的原因分析及处理 严韶 华 ( 大唐石 门发电有限责任公司，湖南 石 门4 1 5 3 0 0 ) 摘要：通过对某电厂 3 0 0 MW 机组给水泵汽轮机振动大的原因进行分析 ，得 出了振动 大是 由于在运行状态下， 小机转子与给水泵转子中心发生突变引起 ， 并提 出了处理措施。 关键 词 ：汽动给 水 泵； 小汽轮 机 ；振 动 ；3 0 0 MW 机组 中图分 类号 ： T K 2 6 3 ． 6 4 文献标 识 码 ：B 文章 编号 ：1 0 0 8 — 0 1 9 8 ( 2 0 0 7 ) 0 3 — 0 0 2 9 — 0 2 1 概 况 某电厂 4号机组为 国产引进型 3 0 0 Mw 燃煤机 组，汽动给水泵组的小汽轮机为哈尔滨汽轮厂生产 的NGZ 8 4 ． 6 ／ 8 3 ． 5 ／ 0 6型， 配套使用上海电力修造总 厂生产的F K6 D 3 2型给水泵 。汽动给水泵组振动探 头的分布方式为 ：小汽轮机 1号瓦上有X和Y方向 2个 轴振动探 头 ， 在 2号 瓦上 只有 Y 方 向1个轴 振动 探头，而给水泵 2个轴承上未安装振动探头 。 2 0 0 6年 4月 1 9日2 3： 4 0 ，4号 A小 机跳 闸，首 出 原 因为 4号A 小 机2 Y 振动 大 。 调 出历 史 曲线发 现 小 机转速 在4 8 9 2 r ／ mi n时2 Y 振动 达 1 4 5 ． 1 8 m， 其 表 现形式 为振动 突变 。4号 A小 机跳 闸 时小 机 和给 水泵各项参数变化情况见表 1 。 表 1 跳闸时各项参数变化情况 从 表 1可知 ，在跳 闸过程 中 ， 除 2 Y的振 动在 5 s 内有 1 0 1 ． 8 1 m 突变外 ，其它各项参数均没有出现 明显的变 化 。 2 引起振动突变 的因素 2 ． 1 由质量不平衡引起的振动。 由于零部件突然松 脱、叶片突然断裂等引起的质量不平衡的存在 ，就 产生了 1 个突变的不平衡的离心力，在这个突变不 收稿 日期 ：2 0 0 6 — 1 2 — 1 4 平衡离心力的作用下会引起转轴的振动突增 。质量 不平衡产生振动的主要特征是振动随转速发生变 化 ，且振动对整个轴系都有影响。 2 ． 2 中心不正引起的振动 。由于 2个转子不同心， 使对轮或转轴处的晃度增加 ，在高速下中心状况发 生突变时可使对轮处的晃度突增。中心不正产生振 动的主要特征是在对轮两侧的轴振表现最为突出。 2 ． 3 转子由于热变形产生的振动。 转子产生热变形 后 ，由于挠度的增加，一般使转子端部轴承的轴向 振动增大， 热变形引起的振动负荷和热状态有关， 改 变运 行工 况 ，振 动相应地 发生 变化 。 2 ． 4 振动探头、 传输线等测振元件的突然松动或出 现故障。这种原因产生的振动突变 ，主要特征是降 速或停机过程中振动幅值基本上保持不变 。 2 ． 5 机组在升速过程中产生的油膜振荡。 机组在运 行中，由于轴系中各支承标高的变化，有的轴承负 载减轻，使油膜压力减小而导致转子失稳 ，从而造 成油膜振荡 。油膜振荡的主要特征是只有当转速高 于第 1 临界转速 ( 4号 A小汽轮机第 1临界转速为 2 1 9 2 r ／ mi n ) 的2 倍时，才有可能发现油膜振荡，且 轴瓦 都有一定 程度 的损坏 现象 。 2 ． 6 由于设计或安装等问题 ， 基础台板的 自振频率 接近机 组的转 速而产 生共振 ，主 要特 征是 基面 台板 和转轴 振动都 很大 。 2 ． 7 动 、 静碰摩引起的振动突变。当机组内部结构 出现故障引起动、静部件发生碰撞时就有可能产生 振动突变，主要特征是整个轴系的振动都会增加且 摩擦剧烈时可就地听到汽缸内的摩擦声 。 3 原 因查找及处理 3 ． 1 控制部分的检查和处理 ： 将轴承振动探头的一 2 9 维普资讯 安全与综合 湖南电 力 第2 7卷／ 2 0 0 7年第3 期 次元件和一次元件的螺栓紧固件、控制回路部分和 卡件都做了仔细的检查 。没有发现异常情况，说明 保护动作是正确的。 3 ． 2 对 4号 A小机进行 了冲转试验 ，当转速升到 1 2 2 3 r ／ mi n 时 2 Y的振动幅值达到了 8 3 ． 4 6 m，并 有继续上升的趋势 ，为了设备的安全，马上进行了 打闸停机。由此可排除振动突增是由轴振探头 出现 故障引起的可能性。 3 ． 3 对 4号 A小机在对轮脱开 的状况下单独进行 了 冲转 ， 在转 速升 到5 0 0 0 r ／ mi n的过 程 中没有 发现 轴振和瓦温有异常情况且就地测振测温也很正常， 振动也没有随转速的变化而变化。 这就证明了4 号A 小机本 体没有 问题 。 3 ． 4 对 4号 A 小机 2号瓦进行 了翻瓦检查 。 没 有发 现瓦有其 它异 常情况 ，轴 颈也 没有磨损 的痕 迹 ，油 质化验合格，轴承室清洁，未见其它异物 ，轴颈扬 度 也在标 准范 围之 内。也 排除 了振动 突增是 由油膜 振荡和油中进了大颗粒杂质引起的可能。 3 ． 5 联 轴器检 查 解体 检查下联 轴器和 弹性块 ， 均未 见异 常现 象 。 3 ． 6 联轴 器 中心复查 中心 复查 测量数据见 表 2 。 炉 H L 表 2联轴 器 中心测 量数据 m m 项目— a D { C 0 ^ D LJ U 设计值 ≤0 ． 0 6 测量值4 ． 6 5 3 ． 1 7 5 ． 0 4 6 ． 4 5 Ma x偏差 从表2的联轴器中心数据可知 ， 炉、 电侧 圆周和 端 面偏差太大 ， 分别达到了1 ． 6 4 mm和0 ． 2 6 mm， 严 重超出了设计值。 3 ． 7 中心 调整 组装 通过调整 ，使小机与给水泵的中心值符合设计 要求， 具体数值见表3 。 在 中心数据符合要求 的前提 下 ，将小机与给水泵之间的联轴器组装好再次对 4 3 O 号A小机带负荷进行冲转，在整个冲转过程中，小 机和 给水泵 的轴振和 瓦温都 正常 。 表 3 汽 动给水 泵调 整后数 值 m m 项 目 圆 周 端 面 C D 设计值 ≤0 ． 0 6 ≤0 ． 0 4 测量值 1 ． 9 8 2 ． 0 1 ． 9 6 l _ 9 3 2 ． 2 0 5 2 ． 1 8 5 2 ． 2 1 5 2 ． 2 2 0 M 镊 差 二 5 三 三 j 器 s 4 原 因分析 分析可知，造成 4 号A小机振动大的主要原因 是 中心 不正引起 的 。 4号 A 小机 和给水 泵 通过 叠 片 挠性 联轴 器 把 2 段转子联接起来 ，这种联轴器实际上是加 了一个波 形节 。根据结构 可知 ，小汽轮 机在运 行过 程 中发 生 偏移的可能性不大。给水泵如果安装质量不良，如 安装工艺不合要求，在热胀冷缩的运行过程中就会 引起 紧固螺栓 的松动 ，从而产 生给 水泵 整体跑 位现 象 。设备运 行初期 ，给水 泵整 体 由于热膨胀 引起 的 偏移量不是很大 ，其中心不正所产生的不平衡力可 由挠 性联 轴器 ( 波形节 )来进 行补偿 ，因此对小 汽 轮机 2号 Y轴振的影响并不大。当给水泵由于热胀 冷缩引起的偏移量很大时，挠性联轴器不能补偿 由 中心不正所 产生 的不平 衡力 。这样就 会 引起对轮 的 两端面偏斜，使 2 号转子在运行状态下不成 1 条直 线 ，在高转速下对轮处的晃度突增 ，从而产生不平 衡离心力。在这种不平衡离心力的作用下就会使对 轮两 侧 的轴 振产生 突变 。 5 建 议 5 ． 1 加强对主要设备振动的监视， 如振动值出现异 常要 按运行 规程进 行相关 操作 。 5 ． 2 定期检查转子的紧固螺栓的松动状况 ， 把事故 消灭在萌芽状态。 参 考 文 献 [ 1 ]哈尔滨汽轮机厂． NGZ 8 4 ． 5 ／ 8 3 ． 5 ／ 0 6型汽轮机说明 书 ( R 3 ． [ 2 ]上海电力修造总厂．DG T6 0 0 —2 5 0调速给水 泵组 使用说明书 [ R] ． [ 3 ]张国忠．汽轮发电机组振动和动平衡 [ M] ． 0 O 2 4 m m O 2 = lI 2 A B 维普资讯