汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障處理

 摘    要：介紹消除汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)超標(biāo)故障的處理過程，分析振動(dòng)產(chǎn)生的主要原因，判斷造成振動(dòng)超標(biāo)的部位，采取相應(yīng)措施使振動(dòng)降低到允許的范圍內(nèi)，同時(shí)對(duì)機(jī)組的缺陷進(jìn)行分析，提出優(yōu)化建議。 
        關(guān)鍵詞：汽輪發(fā)電機(jī)組　振動(dòng)　超標(biāo)　處理 

        南化公司動(dòng)力廠磷肥區(qū)1^＃汽輪發(fā)電機(jī)組是已運(yùn)轉(zhuǎn)近20多年的老機(jī)組，采用前蘇聯(lián)技術(shù)制造，為N6一35型單缸、軸流凝汽式，轉(zhuǎn)速30OOr/min。近年來振動(dòng)超標(biāo)一直是影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的難題。2001年12月機(jī)組振動(dòng)值達(dá)到11Oμm左右，嚴(yán)重超標(biāo)（水電部1990年標(biāo)準(zhǔn)≤50μm為合格），被迫停止運(yùn)行。經(jīng)過技術(shù)人員約5個(gè)月的努力，終于在2002年5月消除振動(dòng)故障并正常投運(yùn)。修復(fù)后的機(jī)組振動(dòng)值降到30μm左右，達(dá)到“良好”水平?，F(xiàn)對(duì)振動(dòng)故障處理過程介紹如下。 
        1. 第一階段 
        經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)機(jī)組在50Hz（工頻）時(shí)，3^＃瓦振動(dòng)最大。通過對(duì)振動(dòng)頻率的分析，初步判斷是由于轉(zhuǎn)子不平衡引起的，其主要原因是轉(zhuǎn)子不對(duì)中。在機(jī)組日常維修的基礎(chǔ)上，側(cè)重以下幾個(gè)方面的處理。 
        (1)認(rèn)真檢查軸頸在軸瓦內(nèi)、軸瓦在凹窩內(nèi)座的接觸情況并加以調(diào)整，以保證轉(zhuǎn)子在軸瓦內(nèi)不至于左右擺動(dòng)。另外在測(cè)量前，連續(xù)盤動(dòng)轉(zhuǎn)子數(shù)圈，確保軸瓦壓緊。 
        (2)拆下3^＃、4^＃瓦油擋及發(fā)電機(jī)兩端蓋，排除轉(zhuǎn)子被電機(jī)端蓋相碰引發(fā)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)的可能。 
        (3)在上汽缸閉合前進(jìn)行轉(zhuǎn)子找正，在汽缸閉合后再進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)測(cè)，確保對(duì)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。 
        (4)對(duì)中時(shí)，考慮與運(yùn)行狀態(tài)的熱變形相適應(yīng)，預(yù)留兩轉(zhuǎn)子靠背輪間隙有上張口，并且使發(fā)電機(jī)軸線略高于汽輪機(jī)。 
        (5)根據(jù)振幅值時(shí)高時(shí)低、當(dāng)運(yùn)行方式改變時(shí)振動(dòng)發(fā)生變化、振動(dòng)時(shí)機(jī)組發(fā)出很不正常響聲等振動(dòng)特征，將透平油全部更換。 
        經(jīng)過以上處理，試車時(shí)發(fā)現(xiàn)，機(jī)組振動(dòng)沒有明顯好轉(zhuǎn)，3^＃瓦的振幅有時(shí)下降但仍在65μm左右，而且能明顯聽到2^＃ 、3^＃瓦內(nèi)有輕微“咚、咚”的異常響聲，2^＃、3^＃瓦修前和修后的振幅對(duì)比見表1。

表1　一階段2＃、3＃瓦修前和修后振幅對(duì)比 μm

        從表1看出，修后數(shù)值略有下降，但仍未達(dá)標(biāo)，說明效果不佳。 
        2. 第二階段 
        針對(duì)以上情況，經(jīng)過分析研究后認(rèn)為：2^# 、3^#瓦內(nèi)的異常響聲是接觸不實(shí)引起軸承的振動(dòng)，從而導(dǎo)致機(jī)組振動(dòng)過大，為此，又采取如下措施。 
        (1)對(duì)2^＃ 、3^＃瓦進(jìn)行檢查、復(fù)測(cè)，并針對(duì)3^＃球形瓦球面年來的手工修刮及凹球面變形，接觸面很差的情況，決定將球面軸承及凹球面用專用機(jī)床重新研磨。 
        (2)將瓦枕的調(diào)節(jié)墊片由7片減至3片。
采取上述措施后，機(jī)組軸承內(nèi)部異常響聲減弱，2^＃、3^＃瓦的振幅再下降（表2)，但仍未達(dá)標(biāo)。

表2　二階段2^＃、3^＃瓦修修后振幅對(duì)比　μm

        3．第三階段 
        再次檢查發(fā)現(xiàn)，機(jī)組聯(lián)軸器的齒輪間隙已超標(biāo)，達(dá)到lmm（規(guī)定值為0.2一0.4mm)，齒面凹凸不平，分析認(rèn)標(biāo)是引起振動(dòng)的一個(gè)重要原因，進(jìn)一步采取以下處理方法。 
        (1)更換聯(lián)軸器，并采用單機(jī)試驗(yàn)方法確定振源。試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)振幅為1.6μm，狀態(tài)很好，判斷振源應(yīng)為發(fā)電機(jī)。 
        (2)調(diào)整發(fā)電機(jī)左右氣隙的偏差。發(fā)電機(jī)周向氣隙已嚴(yán)重超標(biāo)，偏差達(dá)到30％左右（標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為≤5%)，且20多年從未調(diào)整過。調(diào)整后的氣隙偏差≤3%，減少電磁力對(duì)振動(dòng)的影響 
        (3)修刮后的油囊，改變瓦的支撐狀態(tài)，進(jìn)一步提高瓦的穩(wěn)定性。
通過以上的修理，機(jī)組的振幅降到30μm，效果是10年來的最好水平，見圖1（空載）、圖2（帶負(fù)荷）。

        4．優(yōu)化建議 
        (1)增設(shè)電動(dòng)盤車設(shè)施。機(jī)組停運(yùn)時(shí)盤車是非常重要的維護(hù)手段。停車后由于上下缸溫差較大，盤車不當(dāng)，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生較大彎曲。輕者機(jī)組振動(dòng)超標(biāo)導(dǎo)致無法正常安全運(yùn)行，重者外殼磨損轉(zhuǎn)子，損壞設(shè)備。(2＃機(jī)組即采用了盤車裝置既可靠又省力，短期停車可達(dá)到連續(xù)盤車的效果。） 
        (2）將半撓性聯(lián)軸器改為剛性聯(lián)軸器。現(xiàn)1＃機(jī)組的聯(lián)軸器運(yùn)行20年來已更換過4次，本次的更換費(fèi)用為7.3萬元，而2＃機(jī)組為剛性聯(lián)軸器，運(yùn)行14年來從未出現(xiàn)問題。 
        (3)增設(shè)振幅監(jiān)控儀表?，F(xiàn)在機(jī)組振動(dòng)是人工測(cè)量，及時(shí)性和準(zhǔn)確性差，若振幅突然上升，沒有聯(lián)鎖報(bào)警易損壞機(jī)組，增設(shè)監(jiān)控儀表后，可在振幅達(dá)50μm時(shí)報(bào)警，便于及時(shí)采取控制措施。