汽輪發電機組振動故障處理

 摘    要：介紹消除汽輪發電機組振動超標故障的處理過程，分析振動產生的主要原因，判斷造成振動超標的部位，采取相應措施使振動降低到允許的范圍內，同時對機組的缺陷進行分析，提出優化建議。 
        關鍵詞：汽輪發電機組　振動　超標　處理 

        南化公司動力廠磷肥區1^＃汽輪發電機組是已運轉近20多年的老機組，采用前蘇聯技術制造，為N6一35型單缸、軸流凝汽式，轉速30OOr/min。近年來振動超標一直是影響機組穩定運行的難題。2001年12月機組振動值達到11Oμm左右，嚴重超標（水電部1990年標準≤50μm為合格），被迫停止運行。經過技術人員約5個月的努力，終于在2002年5月消除振動故障并正常投運。修復后的機組振動值降到30μm左右，達到“良好”水平。現對振動故障處理過程介紹如下。 
        1. 第一階段 
        經檢查，發現機組在50Hz（工頻）時，3^＃瓦振動最大。通過對振動頻率的分析，初步判斷是由于轉子不平衡引起的，其主要原因是轉子不對中。在機組日常維修的基礎上，側重以下幾個方面的處理。 
        (1)認真檢查軸頸在軸瓦內、軸瓦在凹窩內座的接觸情況并加以調整，以保證轉子在軸瓦內不至于左右擺動。另外在測量前，連續盤動轉子數圈，確保軸瓦壓緊。 
        (2)拆下3^＃、4^＃瓦油擋及發電機兩端蓋，排除轉子被電機端蓋相碰引發數據不準的可能。 
        (3)在上汽缸閉合前進行轉子找正，在汽缸閉合后再進行數據復測，確保對中數據的準確。 
        (4)對中時，考慮與運行狀態的熱變形相適應，預留兩轉子靠背輪間隙有上張口，并且使發電機軸線略高于汽輪機。 
        (5)根據振幅值時高時低、當運行方式改變時振動發生變化、振動時機組發出很不正常響聲等振動特征，將透平油全部更換。 
        經過以上處理，試車時發現，機組振動沒有明顯好轉，3^＃瓦的振幅有時下降但仍在65μm左右，而且能明顯聽到2^＃ 、3^＃瓦內有輕微“咚、咚”的異常響聲，2^＃、3^＃瓦修前和修后的振幅對比見表1。

表1　一階段2＃、3＃瓦修前和修后振幅對比 μm

        從表1看出，修后數值略有下降，但仍未達標，說明效果不佳。 
        2. 第二階段 
        針對以上情況，經過分析研究后認為：2^# 、3^#瓦內的異常響聲是接觸不實引起軸承的振動，從而導致機組振動過大，為此，又采取如下措施。 
        (1)對2^＃ 、3^＃瓦進行檢查、復測，并針對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床重新研磨。 
        (2)將瓦枕的調節墊片由7片減至3片。
采取上述措施后，機組軸承內部異常響聲減弱，2^＃、3^＃瓦的振幅再下降（表2)，但仍未達標。

表2　二階段2^＃、3^＃瓦修修后振幅對比　μm

        3．第三階段 
        再次檢查發現，機組聯軸器的齒輪間隙已超標，達到lmm（規定值為0.2一0.4mm)，齒面凹凸不平，分析認標是引起振動的一個重要原因，進一步采取以下處理方法。 
        (1)更換聯軸器，并采用單機試驗方法確定振源。試驗后發現汽輪機振幅為1.6μm，狀態很好，判斷振源應為發電機。 
        (2)調整發電機左右氣隙的偏差。發電機周向氣隙已嚴重超標，偏差達到30％左右（標準應為≤5%)，且20多年從未調整過。調整后的氣隙偏差≤3%，減少電磁力對振動的影響 
        (3)修刮后的油囊，改變瓦的支撐狀態，進一步提高瓦的穩定性。
通過以上的修理，機組的振幅降到30μm，效果是10年來的最好水平，見圖1（空載）、圖2（帶負荷）。

        4．優化建議 
        (1)增設電動盤車設施。機組停運時盤車是非常重要的維護手段。停車后由于上下缸溫差較大，盤車不當，使轉子產生較大彎曲。輕者機組振動超標導致無法正常安全運行，重者外殼磨損轉子，損壞設備。(2＃機組即采用了盤車裝置既可靠又省力，短期停車可達到連續盤車的效果。） 
        (2）將半撓性聯軸器改為剛性聯軸器。現1＃機組的聯軸器運行20年來已更換過4次，本次的更換費用為7.3萬元，而2＃機組為剛性聯軸器，運行14年來從未出現問題。 
        (3)增設振幅監控儀表。現在機組振動是人工測量，及時性和準確性差，若振幅突然上升，沒有聯鎖報警易損壞機組，增設監控儀表后，可在振幅達50μm時報警，便于及時采取控制措施。