印尼棉蘭2×220MW電廠汽機(jī)振動(dòng)分析

謝朝輝

摘要：汽輪發(fā)電機(jī)軸振動(dòng)大的引發(fā)因素很多，必須從復(fù)雜的表象中查找出主要因素。文章對(duì)印尼棉蘭Pangkala.susu電廠1號(hào)機(jī)組汽機(jī)滿負(fù)荷振動(dòng)情況進(jìn)行了分析，并針對(duì)電廠大型轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的振動(dòng)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電廠；汽輪發(fā)電機(jī)；轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械；汽機(jī)振動(dòng)；滿負(fù)荷 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP273 文章編號(hào)：1009-2374（2015）23-0145-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.073

1 機(jī)組情況

（1）汽輪發(fā)電機(jī)是北京北重汽輪發(fā)電機(jī)有限公司供貨，機(jī)組型號(hào)為：N220-12.75/535/535；（2）汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子情況，轉(zhuǎn)子總長(zhǎng)4382mm，總重6726kg（包括葉片重量）。在軸的后端自帶有聯(lián)軸器，軸的前端是Φ250mm的1號(hào)軸頸，其端固定有危急遮斷器；（3）中壓轉(zhuǎn)子跨距為4427mm，總重為11100kg（包括中壓動(dòng)葉片和中低聯(lián)軸器重量）。中壓轉(zhuǎn)子前軸頸為Φ300mm，后軸頸為Φ360mm；（4）低壓轉(zhuǎn)子跨度4714mm，總重32t。低壓前后軸頸為Φ358mm；（5）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子總重為41428kg，跨距11350mm，前后軸頸為Φ420mm，后端固定有勵(lì)磁短軸。

2 機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)情況

通過(guò)上面的數(shù)據(jù)分析，2瓦溫度比1瓦和3瓦的溫度低10℃左右，1號(hào)軸和3號(hào)軸振動(dòng)明顯大于2號(hào)瓦，得出現(xiàn)場(chǎng)先采用簡(jiǎn)單處理方法，如下：（1）通過(guò)軸瓦溫度情況，把2號(hào)瓦抬高0.1mm，增加2號(hào)瓦負(fù)載來(lái)控制軸振；（2）解開(kāi)前軸承箱，檢查1號(hào)瓦振動(dòng)探頭是否因?yàn)闊崤蛎洺霈F(xiàn)位置跑偏的情況；（3）在機(jī)組下次啟機(jī)前，架百分表監(jiān)視前軸承箱左右與臺(tái)板相對(duì)位置是否存在跑偏；（4）解開(kāi)前軸承箱，查看鍵相探頭，在軸承位置引出鍵相位置，為在轉(zhuǎn)子上加配重做準(zhǔn)備；（5）檢查高中壓轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器螺栓、中低壓轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器螺栓及危機(jī)遮斷器殼體與高壓轉(zhuǎn)子連接處螺栓的是否松動(dòng)？

停機(jī)工作情況后，檢查發(fā)現(xiàn)1號(hào)瓦振動(dòng)探頭部分出測(cè)量位置的臺(tái)階，把探頭安裝在脹差范圍內(nèi)的位置，不會(huì)因?yàn)榕蛎洺霈F(xiàn)探頭測(cè)量擾動(dòng)的情況。1號(hào)瓦和3號(hào)瓦翻瓦檢查，烏金面情況良好。檢查軸系各聯(lián)軸器上螺栓緊固情況良好。2號(hào)軸現(xiàn)場(chǎng)抬高0.1mm，鍵相位置引箱外。

2015年2月2日，08∶33再次啟機(jī)，發(fā)現(xiàn)3000r/m，定速，不帶負(fù)荷時(shí)，3號(hào)瓦X向振動(dòng)最大115.0∠162°。帶負(fù)荷后，軸系振動(dòng)還是隨參數(shù)上升，振動(dòng)上升，如下數(shù)據(jù)。

從上面數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，1號(hào)瓦振動(dòng)變化不大，還是在160～170μm之間，3號(hào)瓦振動(dòng)略有降低，但是不明顯。2號(hào)瓦溫度與1號(hào)和3號(hào)瓦溫度差縮小2℃左右。

在前軸承箱臺(tái)板及高壓缸貓爪處架百分表，監(jiān)視膨脹，發(fā)現(xiàn)左右兩側(cè)百分表讀數(shù)基本保持一致，膨脹差在0.05mm以下，證明前軸承箱膨脹順暢。根據(jù)astom的振動(dòng)測(cè)量軟件S8000分析，發(fā)現(xiàn)1號(hào)軸和3號(hào)軸振動(dòng)幅值基本上為1倍頻，且振動(dòng)相位穩(wěn)定，通過(guò)分析可以采用在轉(zhuǎn)子上增加配重的方法，降低振動(dòng)幅值。

3 動(dòng)平衡計(jì)算及處理

根據(jù)上面1倍頻振動(dòng)數(shù)據(jù)，圖解如下圖1至圖4：

如圖1，鑒向位為0位時(shí)，鑒向槽口位置正對(duì)著鑒向探頭。現(xiàn)場(chǎng)安裝鑒向探頭與振動(dòng)探頭的角度，當(dāng)鑒向探頭轉(zhuǎn)過(guò)85°時(shí)，1軸Y向振動(dòng)最大，見(jiàn)圖2，可以計(jì)算出，此時(shí)振動(dòng)大的位置與鑒向探頭的夾角為70°，當(dāng)鑒向探頭轉(zhuǎn)過(guò)299°時(shí)，1號(hào)軸X向振動(dòng)最大，見(jiàn)圖3，可以計(jì)算出，此時(shí)振動(dòng)最大位置與鑒向探頭的夾角為14°，鑒向槽口引出位置在向上位置，如圖4，可以看出，ASTOM產(chǎn)的S8000振動(dòng)分析軟件測(cè)量的振動(dòng)最大點(diǎn)在第四象限，2個(gè)振動(dòng)探頭測(cè)量出的振動(dòng)峰值點(diǎn)相差70°-14°=56°，采用平均值法，可以得出振動(dòng)最大點(diǎn)在與鑒向槽口夾角42°的位置，考慮到我們鑒向探頭與振動(dòng)探頭的滯后性，先考慮此機(jī)組的滯后角是20°，可知此機(jī)組的1號(hào)瓦振動(dòng)最大點(diǎn)與鑒向探頭夾角是42°-20°=22°，配重位置在與中心點(diǎn)對(duì)稱位置，即與鑒向槽口位置逆向202°。上述描述了轉(zhuǎn)子配重的相位確定，下面計(jì)算轉(zhuǎn)子的配重塊重量。因?yàn)檫@是北重廠已生產(chǎn)過(guò)的成熟機(jī)型，北重廠可以查出轉(zhuǎn)子配重的經(jīng)驗(yàn)影響系數(shù)A，表示轉(zhuǎn)子在零度方向，轉(zhuǎn)子1米半徑處，加單位質(zhì)量對(duì)振動(dòng)的影響變化量，據(jù)此可以計(jì)算出，加重的質(zhì)量約為600克，計(jì)算上面剛性單平面的動(dòng)平衡得出上面加重方位和重量，同樣在3、4號(hào)軸的靠背輪上配重，得出配重的相位和配重塊重量，為逆向轉(zhuǎn)350°，配重700克。

4 動(dòng)平衡配重效果

上面軸振動(dòng)數(shù)據(jù)是通頻，可以看出動(dòng)平衡配重后，1號(hào)軸和3號(hào)軸振動(dòng)幅值明顯下降，配重成功。

5 結(jié)語(yǔ)

汽輪發(fā)電機(jī)軸振動(dòng)大，引起的原因多，分析復(fù)雜，必須從復(fù)雜的表象中檢查出主要因素，本機(jī)組振動(dòng)的相位基本在一個(gè)象限，基本可以肯定是因?yàn)檗D(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起的，所以在轉(zhuǎn)子上做動(dòng)平衡效果明顯。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：蔣建華）endprint