300MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)軸系振動(dòng)原因及處理措施

摘 要：300 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)軸系在運(yùn)行過(guò)程中，或多或少都會(huì)存在振動(dòng)現(xiàn)象，局部區(qū)域出現(xiàn)動(dòng)、靜間隙消失。本文首先闡述了300 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)，其次，分析了300 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)軸系振動(dòng)原因，同時(shí)，就如何有效處理300 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)軸系振動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行了深入的探討，提出了自己的建議和看法，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：300 MW亞臨界機(jī)組 汽輪機(jī) 軸系振動(dòng)

中圖分類號(hào)：TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（b）-0131-01

300 MW機(jī)組型式是亞臨界中間一次再熱自然循環(huán)汽包爐，通風(fēng)方式為平衡通風(fēng)，主汽溫調(diào)節(jié)方式為二級(jí)噴水減溫，燃燒方式為正壓直吹四角切圓，點(diǎn)火用油為輕柴油，點(diǎn)火方式為#1爐小油槍、#2爐等離子。再熱汽溫調(diào)節(jié)方式：（1）擺動(dòng)燃燒器擺角（2）噴水減溫。300 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)軸系在運(yùn)行過(guò)程中，或多或少都會(huì)存在振動(dòng)現(xiàn)象，局部區(qū)域出現(xiàn)動(dòng)、靜間隙消失。本文就300 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)軸系振動(dòng)原因及處理措施進(jìn)行探討。

1 300 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)

300 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、低壓轉(zhuǎn)子、高中壓合缸轉(zhuǎn)子組成，用剛性聯(lián)軸器將各轉(zhuǎn)子連接起來(lái)，見(jiàn)圖1。發(fā)電機(jī)6號(hào)軸承和5號(hào)軸承為端蓋式軸承，4號(hào)軸承、3號(hào)低壓轉(zhuǎn)子在排汽缸上安裝，2號(hào)軸承和1號(hào)高中壓轉(zhuǎn)子及為落地式。6號(hào)軸瓦、5號(hào)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、4號(hào)軸瓦、3號(hào)低壓轉(zhuǎn)子分別在6個(gè)軸承上進(jìn)行支撐，都是橢圓瓦結(jié)構(gòu)。300 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)在安裝的過(guò)程中，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子后端、高中壓轉(zhuǎn)子前端向上翹起，低壓轉(zhuǎn)子保持水平，同時(shí)，還應(yīng)該考慮到低壓外缸與凝汽器連接方式的影響，以及冷、熱態(tài)的差別。

300 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)具有較高的可用率；具有較高的熱效率和較小的空氣預(yù)熱器漏風(fēng)；具有較好的控制調(diào)節(jié)性能，調(diào)節(jié)靈活可靠，汽溫偏差盡可能小；具有較好的煤種適應(yīng)性，在燃料正常變化范圍內(nèi)燃燒全可靠；具有較好的低負(fù)荷穩(wěn)燃性能和較好的啟、停及調(diào)峰性能；盡量采用現(xiàn)有的成熟結(jié)構(gòu)，增加部組件通用化程度。

2 300 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)軸系振動(dòng)原因

（1）勵(lì)磁機(jī)軸振動(dòng)。

300 MW亞臨界機(jī)組小修之后，在帶負(fù)荷運(yùn)行和開(kāi)機(jī)升速的過(guò)程中，我們對(duì)軸承振動(dòng)采取了長(zhǎng)時(shí)間的跟蹤分析和跟蹤測(cè)量。觀察結(jié)果表明，軸振動(dòng)在冷態(tài)開(kāi)機(jī)之后，能夠在一定時(shí)間內(nèi)保持較為穩(wěn)定。但是，軸振動(dòng)現(xiàn)象會(huì)隨著參數(shù)變化和運(yùn)行時(shí)間增加而出現(xiàn)大幅度增加。實(shí)踐證明，軸承振動(dòng)相位可以增加10°，1號(hào)軸振動(dòng)相位的增大幅度，最多為206°，最少為143°，而6號(hào)軸振動(dòng)相位的增大幅度，最多為35°，最少為30°。由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子較短，所以，即便發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子本體出現(xiàn)變化，6號(hào)軸振動(dòng)相位和5號(hào)軸振動(dòng)相位都不會(huì)出現(xiàn)較大的變化。但是如果發(fā)電機(jī)振動(dòng)出現(xiàn)了異常的大幅度增加之后，就很有可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)對(duì)輪和汽輪機(jī)附近的外伸端出現(xiàn)變化，這樣一來(lái)，6號(hào)軸振動(dòng)和5號(hào)軸振動(dòng)之間的變化差異達(dá)到100°。

（2）轉(zhuǎn)子振動(dòng)。

低壓轉(zhuǎn)子不穩(wěn)定振動(dòng)和振動(dòng)幅值增大主要表現(xiàn)在4號(hào)軸承上，3號(hào)軸承和4號(hào)軸承處軸振變化均很小；瓦振變化比軸振變化大。

3 如何有效處理300 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)軸系振動(dòng)問(wèn)題

（1）加強(qiáng)汽輪機(jī)的運(yùn)行管理。

300 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中可以采用定-滑-定的運(yùn)行方式。實(shí)際上就是在高負(fù)荷區(qū)域下，為了保持機(jī)組的高效率，那么就應(yīng)該改變通流面積（一般采用噴嘴調(diào)節(jié)）來(lái)實(shí)現(xiàn)。在極低負(fù)荷下，為了保持給水泵軸臨界轉(zhuǎn)速、燃燒、水循環(huán)工況能夠得到穩(wěn)定，那么就應(yīng)該使用低水平的定壓調(diào)節(jié)。而在中間負(fù)荷區(qū)，就應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來(lái)加減負(fù)荷（一般采用鍋爐調(diào)整壓力），使得汽門(mén)的開(kāi)關(guān)處于滑壓運(yùn)行狀態(tài)。為了提高給水溫度和投入率，減少加熱器端差，對(duì)加熱器水位進(jìn)行合理地調(diào)整，應(yīng)該在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)適當(dāng)提高汽輪機(jī)的主汽溫度、主汽壓力。低速暖機(jī)后，肯定機(jī)組一切正常，可逐漸開(kāi)大主汽門(mén)將轉(zhuǎn)速升至1400 RPM，保持40～80 min，檢查：①油位、油溫、油壓、油流；②輔助油泵的工作情況；③汽輪機(jī)各部位的膨脹情況；④上下缸的溫度差不應(yīng)超過(guò)50 ℃；⑤監(jiān)聽(tīng)機(jī)組內(nèi)部的聲音，是否有摩擦。

（2）維持300 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)凝汽器最佳真空。

將300 MW亞臨界機(jī)組汽輪機(jī)凝汽器維持在最佳的真空狀態(tài)，目的在于減少燃料的消耗量，提高電廠汽輪機(jī)的工作效率，從而大幅度提升整個(gè)汽輪機(jī)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。

第一，應(yīng)該讓凝結(jié)水位維持在一個(gè)合理的位置，若凝結(jié)水位過(guò)高，那么往往會(huì)造成凝汽器的真空下降，這是因?yàn)榭臻g過(guò)小就會(huì)導(dǎo)致冷卻面積嚴(yán)重不足。

第二，保證汽輪機(jī)機(jī)組的密封性良好。為了避免凝汽器出現(xiàn)泄漏的現(xiàn)象，應(yīng)該定期或者不定期地詳細(xì)檢查機(jī)組的密封性，盡可能地利用設(shè)備大修的時(shí)候來(lái)處理、檢查漏洞。

第三，嚴(yán)格控制循環(huán)水的品質(zhì)，同時(shí)及時(shí)清理凝汽器銅管內(nèi)的水垢，這樣做的目的在于減緩銅管內(nèi)水垢的發(fā)生速度，確保銅管具有較高的熱交換效率。

第四，定期檢查蛇水池的水位和水溫，如果水位過(guò)低或者過(guò)高，水溫過(guò)低或者過(guò)高，都應(yīng)該及時(shí)換水，另外，還應(yīng)該做好射水泵的維護(hù)工作。

（3）由于勵(lì)磁機(jī)軸振動(dòng)較大，影響機(jī)組安全運(yùn)行。建議采取措施增加滑環(huán)緊力，降低滑環(huán)運(yùn)行溫度，消除勵(lì)磁機(jī)外伸端變形對(duì)振動(dòng)的影響。

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