燃氣—蒸汽聯合循環機組振動事故分析

張煜

【摘 要】根據某燃氣-蒸汽聯合循環供熱機組汽輪機首次沖轉后出現軸承振動故障現象，經多次現場處理，找到故障原因，為以后出現類似故障提供參考依據。

【關鍵詞】汽輪機；振動；故障分析

某熱電公司新建裝機容量為120MW級燃氣-蒸汽聯合循環供熱機組。機組采用“二拖一”即二臺40MW級燃氣輪發電機組配2臺余熱鍋爐和一臺40MW級抽汽凝汽式直接空冷汽輪發電機組，燃機為南京汽輪機廠生產的PG6581B型號機組，汽機為南京汽輪機廠生產的LCZZK34.9-6.77/0.4/0.392雙壓（帶補汽）、單缸、沖動、直接空冷、抽凝式聯合循環汽輪機。汽輪發電機組共有4個軸承，汽輪機本體兩側為#1、#2軸承，發電機兩側為#3、#4軸承。自汽輪機首次沖轉出現汽輪機軸承振動現象，以致汽輪機不能定速3000r/m安全穩定運行。

1 故障現象

汽輪機首次沖轉參數為壓力2.5MP，溫度290℃。在轉速升到495r/m時，汽輪機#1軸承Y方向振動277.6μm，#2軸承Y方向振動255.2μm（見圖1），軸承振動保護動作汽輪機跳閘。第二次參數調整為壓力1.5MP，溫度295℃汽輪機重新掛著沖轉，在轉速升到750r/m時，#1軸承Y方向振動251.9μm，#1軸承X方向振動210.9μm（見圖2），軸承振動保護動作汽輪機跳閘。第三次汽輪機掛閘沖轉，當轉速升至2000r/m 時，#1軸承Y方向振動246.2μm，#2軸承X方向振動194.3μm（見圖3），軸承振動保護動作汽輪機跳閘。

2 故障分析

首次沖轉后，檢查運行參數出現負脹差，高壓軸封溫度低，實際就地檢查軸封供汽管溫度為95度左右，初步認為轉子膨脹不夠，處理方案為調整沖轉蒸汽參數為1.5MP，295℃保持過熱度在80℃以上，同時調整蒸汽流量為20t/h，延長暖機時間，提高汽機前汽封溫度控制在120℃以上。第二次汽輪機沖轉到750r/m振動跳閘后，#1軸承油擋與轉子凸臺相碰，軸振測點不合適，轉子膨脹時引起軸振變動，不能真實反映振動情況，調整軸振測點，并增加振動分析儀進行在線監測。第三次汽輪機沖轉到2000r/m振動跳閘后，通過振動分析儀頻譜分析，振動的頻率以工頻振動為主，初步認為新裝機組軸封間隙過小[1]。通過延長低速暖機時間來消除振動，即在某一轉速振動增加則降速在振動穩定時繼續暖機，通過多次降速暖機最終汽輪機轉速穩定在3000r/m，各軸承振動正常（見圖4）。

3 事故總結

汽輪機在制造時更多的考慮機組的經濟性，設計汽封及軸封的間隙值會過小，但是在實際運行中間隙過小容易引起動靜碰磨。因此，新機組在投運階段動靜間隙需要有一個磨合期。

【參考文獻】

[1]寇勝利.汽輪發電機組的振動及現場平衡[M].北京：中國電力出版社，2007.endprint