精密點檢在華能海門電廠轉(zhuǎn)動機械中的應(yīng)用實踐

白玉峰，孫偉鵬，江永，陳旻，楊桂勉

(華能海門電廠，廣東汕頭515132)

精密點檢在華能海門電廠轉(zhuǎn)動機械中的應(yīng)用實踐

白玉峰，孫偉鵬，江永，陳旻，楊桂勉

(華能海門電廠，廣東汕頭515132)

以精密點檢的理念對發(fā)電廠轉(zhuǎn)動機械進行振動頻譜及Peakvue采樣，通過頻譜及Peakvue的振動機理分析，能較為準(zhǔn)確地判斷轉(zhuǎn)動輔機振動的主要原因，從而了解設(shè)備狀態(tài)，保證設(shè)備安全運行。精密點檢為火力發(fā)電廠機組運行提供安全保障。

精密點檢；頻譜分析；Peakvue；故障診斷

振動監(jiān)測已經(jīng)成為很多電廠預(yù)知性檢修程序中使用的首要技術(shù)。可以在機器發(fā)生嚴(yán)重故障前探測和診斷機器故障〔1〕。狀態(tài)維修就是利用先進的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)，根據(jù)設(shè)備的運行狀態(tài)制定檢修計劃〔2〕。通過精密點檢，可以避免過維修、避免故障檢修，合理的備品備件庫存，維修有的放矢、節(jié)約維修時間和維修成本，通過及時發(fā)現(xiàn)故障，準(zhǔn)確分析故障原因〔3〕，保證了機組最大程度的安全穩(wěn)定長周期運行。

1 振動超標(biāo)情況

某電廠裝有1 036 MW機組4臺，每臺鍋爐配備兩臺引風(fēng)機及GGH脫硫低泄漏風(fēng)機。引風(fēng)機型號HA47448－2F，低泄漏風(fēng)機型號BVF 141。運行中發(fā)現(xiàn)4號機組引風(fēng)機B、4號機組低泄漏風(fēng)機水平振動、垂直振動、軸向振動均嚴(yán)重超標(biāo)。通過觀察發(fā)現(xiàn)4號鍋爐低泄漏風(fēng)機就地異音明顯且有周期性，葉輪內(nèi)部無明顯摩擦聲。故障現(xiàn)象:就地用聽針聽有異音，現(xiàn)場振動偏大。4號爐引風(fēng)機B就地?zé)o明顯異音，但其垂直方向及軸向振動偏大。

2 振動超標(biāo)原因分析

引起風(fēng)機側(cè)軸承振動大的原因有:1)風(fēng)機葉輪不平衡；2)風(fēng)機找中心不對中；3)機械松動，地腳螺栓未擰緊；4)地基不牢固；5)振動與其他頻率振動發(fā)生共振；6)軸承及壓蓋配合緊力不夠，引起軸承跑內(nèi)圈跑外圈；7)軸承故障損壞〔4〕。

就地對4號爐低泄漏風(fēng)機進行頻譜測量發(fā)現(xiàn)其徑向振動數(shù)值為8 mm/s(預(yù)警值為5 mm/s)，并有大量諧波存在且數(shù)值接近8 mm/s。使用CSI2130對軸承進行測量發(fā)現(xiàn)其peakvue幅值達到40，且從peakvue頻譜圖發(fā)現(xiàn)其有大量諧波存在。對4號爐引風(fēng)機B進行頻譜分析，其高頻成分為其振動的主要原因。高負荷時4號B引風(fēng)機就地測點振動較大且軸向最為明顯，地基無震感。

3 處理情況

3.1 4號爐低泄漏風(fēng)機

針對4號爐低泄漏風(fēng)機振動大的可能原因?qū)ζ溥M行如下處理:1)對低泄漏風(fēng)機地腳進行檢查，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機地腳螺栓存在松動。緊固地腳后振動略微衰減，但仍有異音；2)風(fēng)機軸承座基礎(chǔ)振動偏小，較為牢固；3)停運風(fēng)機打開軸承端蓋對其軸承室進行油脂清理，外觀檢查軸承滾珠滾道均無異常，使用鉛絲對其軸承游隙進行檢查其游隙為0.18 mm，符合檢修標(biāo)準(zhǔn)；4)對其軸承蓋緊力進行檢查，發(fā)現(xiàn)其軸承蓋上端存在0.13 mm頂隙不符合標(biāo)準(zhǔn)，同時從軸承蓋上端發(fā)現(xiàn)其軸承外圈壓痕，存在軸承跑外圈的跡象；5)在軸承端蓋內(nèi)固定0.15 mm的不銹鋼墊片，補充潤滑脂后押票對其進行試轉(zhuǎn)，就地?zé)o異音，振動幅值明顯降低，僅為為3.6 mm/s(圖1)。使用peakvue對其進行測量，其數(shù)值從40降低為19，且?guī)缀醪淮嬖谥C波(圖 2)。

圖1 4號爐低泄漏風(fēng)機振動數(shù)值

圖2 4號爐低泄漏風(fēng)機peakvue數(shù)值

3.2 4號爐引風(fēng)機B

華能海門電廠成立了精密點檢小組，每個月都會對機組重要輔機進行精密測量和分析，由于4B引風(fēng)機為小汽機驅(qū)動，每次測量頻譜數(shù)值會有些許差異。經(jīng)過多次采樣發(fā)現(xiàn)其X，Y方向振動多次出現(xiàn)諧波，數(shù)值為0.5～2.5 mm/s之間，說明其可能存在松動不穩(wěn)的情況。而頻譜測量，其軸向振動在8～18 mm/s之間，其始終為振動的最大來源〔3〕。頻譜高頻成分為其振動的主要來源，隨著機組負荷變化，小機轉(zhuǎn)速變化，其振動頻率在300 Hz～600 Hz均為數(shù)值偏高，其高頻振動偏高不排除軸承箱軸承有問題〔5〕。

4B引風(fēng)機振動偏大，確認探頭無異常后，將其振動測點進行加固處理，減小測點支架帶來的振動，加固后整體振動數(shù)值還是會隨著轉(zhuǎn)速的增大而增大，趨勢較之前平緩且數(shù)值有所減小，偶有突變現(xiàn)象產(chǎn)生。2016年6—7月期間，4號爐B引風(fēng)機在機組負荷升降時，隨引風(fēng)機小機轉(zhuǎn)速變化、靜葉開度變化時振動變量不穩(wěn)，特別是小機轉(zhuǎn)速在4000 r/min左右時，Y方向達到5.0 mm/s甚至達到7.26 mm/s，正常工況引風(fēng)機軸承的振動速度均方根值Vrms小于4.6 mm/s。，且不僅為Y方向振動變大，X方向振動也有變大的趨勢，現(xiàn)場巡視時就地地基無震感，地腳螺栓未見松動，現(xiàn)場也未聽到軸承異音。

對4B引風(fēng)機進行解體，檢查發(fā)現(xiàn):

1)解體后聯(lián)軸器中心數(shù)據(jù)復(fù)測，偏差較大。

2)葉片形貌顯示葉片無損傷、無裂痕，表面有少量灰塵，但未出現(xiàn)塵粒磨損跡象，其根部焊縫厚實、無裂紋，葉頂無磨痕。葉片頂部與外殼之間的徑向間隙符合標(biāo)準(zhǔn)，拆除后檢查原軸承箱端部螺栓無松動或斷裂現(xiàn)象。

3)原測點支架縮短70 mm，其位置未動，并進行加固焊接處理。靜葉開關(guān)度未見異常，無卡澀現(xiàn)象，每片靜葉開關(guān)均勻且同步。

4)原軸承箱解體發(fā)現(xiàn)油脂顏色呈黃褐色，沒有高溫變色跡象，推力軸承游隙變大，其表面有凹坑及金屬沫狀物，軸承外圈損壞 (圖3)。風(fēng)機側(cè)聯(lián)軸器彈性膜片未見腐蝕變形、松動、斷裂現(xiàn)象，更換軸承箱。

圖3 引風(fēng)機軸承損壞情況

現(xiàn)場經(jīng)對引風(fēng)機B進行高、低速振動測試，讓其正常運轉(zhuǎn)，并記錄振動數(shù)據(jù)進行比對，發(fā)現(xiàn)引風(fēng)機低速運轉(zhuǎn)時，X方向和Y方向振速均波動，但變量幅度較小；轉(zhuǎn)速為高速期間，X方向和Y方向振速均出現(xiàn)躍點且變量不均，線性較差。根據(jù)頻譜數(shù)據(jù)分析得知可能是葉片或根部有損傷，解體時未發(fā)現(xiàn)葉片及其根部有損傷，故排除這一因素造成的振動〔6〕。

聯(lián)軸器中心根據(jù)AN型軸流風(fēng)機聯(lián)軸器安裝說明書要求:小機側(cè)上張口、風(fēng)機側(cè)下張口0.20±0.05 mm，左右張口軸向偏差≤0.10 mm。經(jīng)復(fù)查聯(lián)軸器中心尺寸得知:小機側(cè)上張口0.16 mm，小機側(cè)左張口0.37；風(fēng)機側(cè)下張口0.79 mm，風(fēng)機側(cè)有張口0.28 mm，且復(fù)查聯(lián)軸器螺栓產(chǎn)生緊力符合標(biāo)準(zhǔn)，沒有緊力不足現(xiàn)象。

故聯(lián)軸器中心偏差大是引風(fēng)機振動的直接因素，造成此原因發(fā)生的因素懷疑是引風(fēng)機長周期運行，風(fēng)機本體基礎(chǔ)沉降造成基礎(chǔ)水平面變化，造成風(fēng)機中心偏差大引發(fā)共振，當(dāng)機組負荷和轉(zhuǎn)速大幅度增減時，引起軸系扭振增加〔7〕。

軸承箱間隙調(diào)整不當(dāng)所引起的振動特征為振動值以軸向為最大，水平、垂直較小，經(jīng)查閱前檢修記錄，4B引風(fēng)機軸承箱的軸承游隙和裝配間隙均符合標(biāo)準(zhǔn)，雖然Y方向振值較大，但軸向振值相對較小，故排除軸承箱裝配不良的因素〔8〕。本次檢修解體軸承發(fā)現(xiàn)油脂顏色黃褐色，推力軸承游隙變大，但內(nèi)圈與主軸配合無松動，滾子體盤動靈活并伴隨晃動聲，其表面有凹坑及金屬沫狀物，軸承外圈損傷。但從軸承箱端面螺栓無松動的情況看，是軸向承力過大引起，但是從軸承表面看凹坑小，軸承外圈晃動幅度小，可初步推斷軸承損壞屬于近期產(chǎn)生，故軸承箱軸承損壞也是造成本次風(fēng)機振動大的主要原因〔9〕。

4 結(jié)語

基于精密點檢技術(shù)的狀態(tài)檢修越來越受到各電廠的重視，安全，可靠，節(jié)能，環(huán)保是電力生產(chǎn)管理的永恒話題，設(shè)備管理是發(fā)電企業(yè)本質(zhì)安全的基礎(chǔ)，是保證可靠，經(jīng)濟及環(huán)保運行的基礎(chǔ)〔10〕。該廠推行精密點檢制度，涉及到振動監(jiān)測，紅外監(jiān)測，油液分析，壁厚監(jiān)測等手段，經(jīng)過近半年的實施，先后發(fā)現(xiàn)了4號機組脫硫GGH低泄露風(fēng)機軸承故障，4號機組引風(fēng)機B不對中及軸承故障，1A給水泵前置泵電動機缺油導(dǎo)致軸承溫度高，1A引風(fēng)機電動機驅(qū)動端因動不平衡引起的振動偏大，每月撰寫精密點檢報告，有效的保證了機組最大化的安全經(jīng)濟運行。

〔1〕沙德生，陳江.火電廠設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)與管理 〔M〕.北京:中國電力出版社，2016.

〔2〕楊建剛.旋轉(zhuǎn)機械振動分析與工程應(yīng)用 〔M〕.北京:中國電力出版社，2007.

〔3〕陳江，沙德生.電廠輔機振動故障診斷與處理 〔J〕.電站輔機，2003(1):24-27.

〔4〕陸頌元，汪江，劉曉鋒，等.關(guān)于我國發(fā)電設(shè)備狀態(tài)檢修實施模式的探討 〔J〕.汽輪機技術(shù)，2004，46(6):401-404.

〔5〕王浩.試析精密點檢及遠程設(shè)備診斷在電廠設(shè)備管理中的應(yīng)用〔J〕.黑龍江科技信息，2016(32):96.

〔6〕楊得清.精密點檢在故障診斷中的應(yīng)用 〔J〕.科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2016(27):36，74.

〔7〕曹景芳.四部曲精密點檢管理模式及應(yīng)用 〔J〕.華電技術(shù)，2016，38(2):53-54.

〔8〕柯愈龍，陳光，吳崢峰，等.火力發(fā)電廠設(shè)備精密點檢體系及其應(yīng)用 〔J〕.華電技術(shù)，2015，37(5):21-23.

〔9〕陳占鵬.精密點檢及遠程設(shè)備診斷在電廠設(shè)備管理中的應(yīng)用〔J〕. 科技資訊， 2015(1):115， 117.

〔10〕夏元平，牟來瓊，王思永，等.動力設(shè)備精密點檢的探索研究 〔J〕.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013(5):64.

Precision Check Application on Rotating Machinery in Huaneng Haimen Power Plant

BAI Yufeng， SUN Weipeng， JIANG Yong， CHEN Min， YANG Guimian
(Huaneng Haimen Power Plant， Shantou 515132， China)

Rotating machinery vibration spectrum and Peakvue sampling by using precision check，through the analysis of the mechanism of vibration spectrum and Peakvue， it can judge accurately the main cause of rotating auxiliary engine vibration，thus knowing the equipment status and ensuring the safe operation of the equipment.Precision check can provide security for the operation of the thermal power plant units.

precision check； spectrum analysis； Peakvue； fault diagnosis

TM621.3

B

1008-0198(2017)05-0064-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2017.05.016

2017-03-09

白玉峰(1969)，碩士，高級工程師，從事大型火力發(fā)電機組生產(chǎn)管理及其優(yōu)化工作。