660MW汽輪發電機組軸系振動診斷及處理

曾建

摘要：電力行業常態發展視域下，660MW汽輪發電機組廣發應用，為確保機組保持常態運行效果，應將機組軸系振動故障診斷與處理工作提上日程。本文首先分析軸系高中壓轉子振動原因、發動機轉子振動原因、低壓轉子振動原因，然后重點探究660MW汽輪發電機組軸系振動處理措施。旨在為同行提供參考，全面優化機組運行效果。

關鍵詞：660MW汽輪發電機組;軸系;振動診斷;振動處理

引言：

近年來，汽輪發電機組軸系振動故障診斷的精準度日益提高，分析故障處理的可行性措施，一定程度上優化機組軸承運行效果。為實現電廠安全生產和常態運行，務必創新軸系振動故障處理方法，為電廠高效生產和穩定運轉提供優質服務，進而提高電廠經濟效益。可見，這一論題具有探究性意義和現實性意義，內容闡述如下。

1.660MW汽輪發電機組軸系振動診斷

1.1高中壓轉子振動

機組常態運行時，氣流對高中壓轉子不同程度干擾，導致轉子載荷失衡。當切向分量與軸頸渦動軌跡垂直，為渦動力行程提供條件。將渦動力與油膜阻尼力進行大小對比，當油膜阻尼力大于渦動力，則軸頸渦動受干擾因素影響較小，換言之，渦動力相對穩定，且波動力明顯受控。當阻尼力小于渦動力，軸頸渦動軌跡增多，且波動幅度處于不可控狀態[1]。

1.2發動機轉子振動

速度值固定不變、空載情況下，存在非同軸振狀態，意味著發電機轉子跨處失衡，同時，低發對輪上質量失衡。并網狀態下，個別軸振階躍式升高。水內冷機組工況下，轉子中心位置是發電機轉子冷卻水的必經地，同時，勵磁電流導線由此通過。轉子外周磁化現象各異，極易影響磁導率、電導率數值，最終磁力電流值大大增加。為全面了解渦流傳感器電壓值，憑借磁場感應進行參數測量，并記錄電壓值與探頭表面間距離。當被測物體表面位置發生變化，則傳感器反映速度相應改變，這時軸振測量誤差會形成。

1.3低壓轉子振動

機組啟停時，低壓轉子過一階臨界轉速的振動峰值偏小，但在機組正常帶負荷運行過程中，在基頻影響下軸振偏大。同時，振動相位穩定變化、反向顯示，意味著存在二階質量失衡問題。如果軸承穩定性裕度偏低，受汽流力沖擊，還會導致油膜渦動[2]。

2.660MW汽輪發電機組軸系振動處理

電廠660MW汽輪發電機組穩態運行的意義不言而喻，然而軸系振動故障處理工作具有復雜性和系統性，科學制定軸系振動故障處理方法，能夠順利實現電廠安全生產。具體處理措施如下，確保軸系振動故障及時消除。

2.1動平衡處理

處理660MW汽輪發電機組軸系振動的過程中，綜合考慮空載振動情況，以及帶負荷工況下軸系振動情況。對于工作人員來說，心系動平衡處理效果，掌握不同工況下軸系振動處理技巧，使其達到理想水平。從某種程度上來看，高度重視優化帶負荷工況下振動處理模式，直到660MW汽輪發電機組常態運轉。在此期間，落實精細平衡計算，即發電機轉子兩端風扇環平衡槽的個別號瓦側的150°位置加170質量，3/50°位置加170質量，初定速時振動仍處于較高水平，經并網處理使振動達到優良水平，確保動平衡計算時預期要求相一致。需注意的是，全面記錄初定速，各號、不同方向相對軸振動通頻峰峰值，在滿功率情況下，負荷穩定運行效果。滿功率運行階段，參照國家標準GB/T11348.2- 2012分析扣除晃度后軸系振動情況，觀察660MW汽輪發電機組軸系情況是否達到優良水平。

2.2精細動平衡處理

處理660MW汽輪發電機組軸系振動故障的過程中，應加大檢修力度，根據檢修結果消除軸瓦缺陷。檢修環節是振動問題防控的必要環節，根據檢修結果針對性制定精細動平衡處理方案，確保機組振動處理措施有的放矢。檢修期間，檢修人員應遵循相關標準及要求，有依據地完成頂隙下限回裝、側隙上限回裝。檢修過后，增加瓦枕緊力，并適當增減球面接觸面積，針對側向、頂向縫隙有效把控。需注意的是，檢修環節做好記錄，視情況縮減軸瓦軸向長度、合理調整標高，確保振動故障及時消除，大幅度增加軸瓦穩定性裕度[3]。其中，檢修信息備份存儲，為日后考核提供依據。帶負荷情況下，速度保持定值，如果機組低頻分量現象消失，意味著振動故障被有效排除。對于基頻分量緩慢累積問題，應將軸系振動診斷工作落實到細節，根據診斷結果徹底消除發電機轉子熱敏性故障。對于故障處理人員來說，應樹立全局意識，并按照相關規定及要求落實發電機轉子返廠解體、部件檢查、重新組裝等工作，減少漏檢、寬泛檢查、無序組裝等問題，確保機組常態運行。檢查環節發現無嚴重內摩擦現象，說明機組通風管道內部無雜質堆積。除此之外，在冷態以及熱態下落實精細動平衡。

結論：

綜上所述，汽輪發動機組在電廠運行中起到至關重要的作用，機組狀態直接影響電廠生產效率和質量。機組軸系振動過程中，務必考慮機組運行環境，并深層次了解機組結構特點，將振動故障準確定位，為振動故障處理提供新思路。為進一步提高汽輪機組運行水平，保證軸系穩定性和安全性，應高度重視軸系振動故障處理工作，提出故障處理的可行性方法。

參考文獻：

[1]趙博，潘渤，姜廣政.汽輪發電機組不穩定振動診斷及處理[J].熱力透平，2020，49（04）：318-322.

[2]劉新勝.汽輪發電機軸系振動診斷分析與處理[J].熱電技術，2019（04）：44-48.

[3]戴娜娜，江攀，王貴龍，等.不同軸承型式對汽輪發電機組軸系振動的影響[J].船舶工程，2020（2）：60-64.