导航: >> 安全技术>> 机械安全>>正文

探讨300MW机组汽轮机的振动故障

  
评论: 更新日期:2015年04月10日

 近年来,300MW机组汽轮机频繁的出现振动故障,这给相关单位带来了巨大的经济损失。本文主要讲述的是300MW机组汽轮机出现故障的具体原因,并针对300MW机组汽轮机的振动故障,提出了相关的解决措施。
    当机组的负荷达到300MW的时候,会频繁出现振动现象,只有将负荷降低到212MW的时候,机组振动现象才会有所消减。机组汽轮机频繁发生故障现象,严重制约了机组的安全运行。以下文章具体分析了机组汽轮机发生故障的原因。
    机组汽轮机的振动概况
    1.1设备型号
    汽轮机的型号是N300-16.7/537/537-3,汽轮机是由以下几个部分所构成的,分别是:①高中压缸合缸、②一次中间再热、③单轴、④双缸双排气、⑤亚临界、③冲动凝气式等。该其轮组的发动机型号是QFS-300-2-20,该发动机的冷却型式是水氢氢,发动机的额定转速为3000r/min,发动机的额定功率为300MW。以上所描述的这台发动机是电厂4X300MW工程中的第一台机组,在4X300MW电厂中占据了极为重要的位置。
    1.2轴系形式
    机组的轴系,#1、#2、#3、#4、#5、#6、#7、#8、#9、#10都是支撑机构机构,支撑的是轴承支承汽轮机高一中压转子、#3和#4支撑的是轴承支承汽轮机低压转子、#5和#6支撑的是轴承支承发电机转子、而#7、#8、#9、#10都是轴承支承励磁系统转子,#1的轴承是5瓦块可倾瓦轴承,其它的都是椭圆轴承。
    1.3机组汽轮机的振动情况
    对机组的停启过程,进行了相应的调整,调整的是运行状态参数和变压负荷的轴系测试(指的负荷在200~300MW的情况下)。当高压汽轮机转子的低频分量在1/2x(25Hz)的时候,那么,汽轮机在的运行时就必须要达到200MW,当不稳定振动和汽轮机高压缸调节气阀III同时开启时,就达到了负荷增大的条件,两者之间的关系极为密切,当发生振动时,#1中的轴承振动频谱就会显示三个谐波特征频率是,这三个频率分别是:①1/2x(25Hz)、②3/2x(75Hz)、③1x(50Hz)等。当#1和#2的轴承转子的频率达到1x(50Hz)的时候,振动幅度就会逐渐加大,而且还会出现异常的声响。经过相关学者的实际观察发现,#2的轴承油膜压力数值是4.0MPa,#2的轴承油膜压力数值跟同类型的机组数据相比较的话,#2的轴承油膜压力数值是同类型的机组数据的2倍。进过初步的诊断,其原因存在两个方面,分别是:①汽轮机通流部分的间隙,存在一定的变化,使转子之间发生摩擦。②#1可倾瓦轴承装配结构存在偏差,造成了转子的失稳。
    对机组汽轮机的振动故障进行分析
    2.1轴承检查调整实验
    在对轴承进行停机间检查时,转子与主油泵之间的连接,是正常的,经过实际的测量,发现轴承顶部之间的缝隙为0.18毫米,要使上瓦盖的接触紧力达到0.07毫米,就必须哟增加0.25毫米的垫片。例如在某天下午的一点十七分时,启动轴承,当时间在一点三十三分时,定速度就会达到3000r/min,在下午的二点十五分时并网,在下午的五点三十八分时,机组的负荷就会达到245MW。高压调节气阀III的行程发生动作时,汽轮机的振动频率也会有所增加,在下午的五五十七分时,振动频率开始发生变化,由原先的10um,,增长到了22um,在#1x,振动由92um增长到了196um,在#2中,振动由14um到了33um,#2x的振动由120um 增长到了138um。负荷迅速的增减到了160MW,振动故障现象也逐渐被排除。
    2.2汽轮机调节气阀实验
    在汽轮机中,高压缸进气是由4支调节气阀所构成的。经过相关学者的分析,发现振动故障的发生是因为以下两种情况,分别是:①当汽轮机转子低频在(1/2x)时,振动谐波的分量成了主导,与(1/2x)对应的斜波频率的振动相位是交替变化的,当汽轮机的转子一旦触及到低频涡动时,就会处于失稳状态,进而产生汽轮机通流部分动静摩擦现象,使机组的振动情况更加的恶化。
通过对汽轮机调节气阀的实际实验表明,当振动的负荷达到200MW以上时,汽轮机高压调节阀组态,将直接影响到振动的发生机率。当发动机减少负荷时,高压汽轮机转子就会出现随机振动的现象,这是一种典型的气流扰动现象。
    2.3汽轮机转子轴系装配状态分析
    经过对机组启动过程的观察发现,当系统数据显示小于500r/min时,#2和#3的轴振测点的数值就会超过500r/min,当两个轴振测点的晃动高点呈反向形态时,则表明该转子的对轮不正,或者是晃动值已超标。通过实际的观察发现,机组设备安装还是原始状态,依据设别故障诊断的角度,汽轮机高压与抵压转子的对轮会进行连接,也有可能是#1和#2的瓦轴振测点还有待于检查。
    解决措施
    对汽轮机的调节气阀的阀门开启组态,进行适时的改变,能够明显减少振动的机率,对提高机组的运行负荷,起到了一定的效果。当采用III+IV→II阀门组态后,会随着II阀门的行程上升,当发电机负荷增加时,转子振动就会表现会#1Y,可升高达到125um的报警值,但是,其他的测点任然是在120UM以下,
    本文重点探讨了300MW机组汽轮机发生振动故障的原因,望能对相关的研究者,带来帮助。
 

 
 
网友评论 more
创想安科网站简介会员服务广告服务业务合作提交需求会员中心在线投稿版权声明友情链接联系我们
Baidu
map