100MW機(jī)組1瓦軸振X向振動(dòng)大的原因分析

作者/張永俊，新疆瑪納斯發(fā)電有限責(zé)任公司

100MW機(jī)組1瓦軸振X向振動(dòng)大的原因分析

作者/張永俊，新疆瑪納斯發(fā)電有限責(zé)任公司

公司5號(hào)機(jī)啟動(dòng)，機(jī)組帶負(fù)荷在51--73MW變化時(shí)1瓦軸振X向振動(dòng)在280--230μm變動(dòng)，負(fù)荷高于73MW軸振最大226μm，負(fù)荷低于65MW，軸振接近265μm，負(fù)荷51MW軸振接近280，1瓦瓦振垂直：0.018mm；水平：0.019mm；軸向：0.018mm.

預(yù)啟閥；調(diào)門壓差；軸振大

前言

新疆瑪納斯發(fā)電有限責(zé)任公司的5號(hào)汽輪機(jī)組為北京重型電機(jī)廠生產(chǎn)的N100—8.83/535型汽輪機(jī)為沖動(dòng)冷凝式汽輪機(jī)，單軸、雙缸、二排汽口，通過半撓性聯(lián)軸器直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，配套電機(jī)為SQF—100—2型交流發(fā)電機(jī)。1994年6月投產(chǎn)。

1.設(shè)備運(yùn)行情況

5號(hào)機(jī)啟動(dòng)，機(jī)組沖轉(zhuǎn)、暖機(jī)、帶負(fù)荷情況：

■1.1 5號(hào)機(jī)沖轉(zhuǎn)過程中參數(shù)

機(jī)組沖轉(zhuǎn)升速過程中，各參數(shù)負(fù)荷規(guī)程要求。

■1.2 機(jī)組啟動(dòng)沖轉(zhuǎn)0--3000轉(zhuǎn)/分暖機(jī)及軸振情況

0--500轉(zhuǎn)/分，升速時(shí)間6分鐘，暖機(jī)10分鐘，最大軸振2X：73μm；

500-1200轉(zhuǎn)/分，升速時(shí)間12分鐘，暖機(jī)20分鐘，最大軸振2X：172μm；

1200-2400轉(zhuǎn)/分，升速時(shí)間10分鐘，暖機(jī)10分鐘，最大軸振1X：219μm；

2400-3000轉(zhuǎn)/分，升速時(shí)間6分鐘，最大軸振：1X：198μm；

機(jī)組并列至加負(fù)荷71MW,，用時(shí)190分鐘，最大軸振：1X：181μm。

■1.3 機(jī)組帶負(fù)荷后不同負(fù)荷情況下各瓦軸振情況

負(fù)荷73MW，高壓缸差帳：0.5 mm 低壓缸差帳：1.62mm軸向位移：0.089/0.02mm 單位：μm

負(fù)荷65MW 單位：μm

負(fù)荷51MW 單位：μm

■1.4 不同負(fù)荷情況下軸承溫度 單位：℃

負(fù)荷變化各軸承溫度，沒有異常變化。

■1.5 不同負(fù)荷情況下調(diào)門壓力 單位：MPa

負(fù)荷低于73MW,1、2號(hào)調(diào)門壓差開始增大，負(fù)荷51MW時(shí)，壓差最大2.0MPa.

2.分析

高壓缸前部有四個(gè)蒸汽室，它與汽缸焊成一體，每一個(gè)蒸汽室內(nèi)均裝有一只調(diào)節(jié)閥，四個(gè)調(diào)節(jié)閥各控制著一組噴嘴，而調(diào)節(jié)閥由凸輪配汽機(jī)構(gòu)所控制，其中第一和第二只調(diào)節(jié)閥同時(shí)開啟，新蒸汽經(jīng)過主汽閥再經(jīng)過四根導(dǎo)汽管進(jìn)入四個(gè)蒸汽室，而后，通過調(diào)節(jié)閥再進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)，噴嘴共分四組，第一、二組17個(gè)，第三組16個(gè)，第四組7個(gè)，沿圓周布置，分別由四個(gè)調(diào)速汽門控制，汽輪機(jī)的功率是通過調(diào)速汽門改變汽輪機(jī)的進(jìn)汽量來實(shí)現(xiàn)的。

調(diào)速汽門是一種帶有減壓預(yù)啟閥的結(jié)構(gòu)形式，調(diào)速汽門的閥蝶呈圓筒形，通過壓緊環(huán)2與閥桿相連接，在閥碟處設(shè)有閥蝶套筒，起引導(dǎo)閥蝶的作用。閥桿1的下端是預(yù)啟閥，靠壓緊環(huán)2來保證它開啟行程為8mm，閥桿上移時(shí)，首先開啟預(yù)啟閥，上移8mm后，再帶動(dòng)調(diào)速汽門閥蝶上移，預(yù)啟閥是用來預(yù)先消除從閥蝶與套筒4之間的間隙漏入的蒸汽對(duì)閥蝶產(chǎn)生的作用力，由于從此間隙漏入的蒸汽量很少，預(yù)啟閥開啟后進(jìn)汽量也是很少的，但確使閥蝶上下的蒸汽壓力大致平衡，大大減少了閥門的提升力，在閥蝶和預(yù)啟閥關(guān)閉時(shí)，閥蝶上下空間不相通，蒸汽從閥蝶套筒的間隙進(jìn)入閥蝶上空間，此處的蒸汽壓力上升到接近新蒸汽壓力，閥蝶被壓緊在閥座上，保證調(diào)速汽門關(guān)閉時(shí)有較好的嚴(yán)密性。

機(jī)組帶負(fù)荷在51--73MW變化時(shí)1瓦軸振X向振動(dòng)在280--230μm變動(dòng)，負(fù)荷73MW，1、2號(hào)調(diào)門壓差0.2MPa,軸振最大到226μm，如圖1所示。

圖1

負(fù)荷低于73MW，1、2號(hào)調(diào)門壓差開始增大，51MW時(shí)壓差達(dá)到2.0MPa，軸振最大到285μm，汽輪機(jī)大軸由于進(jìn)汽存在壓差，產(chǎn)生不平衡沖擊，引起軸振增大。如圖2

機(jī)組在加、減負(fù)荷過程中，負(fù)荷變化，1、2號(hào)調(diào)門壓差增大、減少，軸振也不停增大、減少。

5號(hào)機(jī)大修停機(jī)，做5號(hào)機(jī)調(diào)速汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)不合格，對(duì)調(diào)速汽門解體發(fā)現(xiàn)調(diào)門預(yù)啟閥磨損嚴(yán)重。

圖2

3.結(jié)論

1瓦軸振X向振動(dòng)大，主要原因是調(diào)門預(yù)啟閥磨損嚴(yán)重，低負(fù)荷時(shí)造成1、2號(hào)調(diào)門壓差增大，汽輪機(jī)大軸產(chǎn)生不平衡沖擊，引起軸振增大。

* [1]馬保會(huì)，王春亮，倪濤.330MW汽輪機(jī)#1軸承軸振大的原因分析及處理[J].《華電技術(shù)》2013（12）：51-53+87

* [2]劉海洋.NK50/56型小汽輪機(jī)軸振大的原因分析與處理[J].《大科技》