新疆天業電廠135WM汽輪機振動原因分析及處理

范春安

【摘要】文章針對天業電廠#8機#3瓦與#5瓦振動原因進行了分析、查找，根據實際生產情況（負荷重，不可長時間停運），對可在短時間內所存在的故障隱患處理的方案、處理的過程及處理后的結果進行了論證和闡述，從而改善了機組運行的狀況。

【關鍵詞】激振力；基礎共振；支承動剛度；軸瓦負荷分配

天業熱電廠#8機組為135WM機組，中間再熱型，高中壓轉子與低壓轉子是兩軸三瓦剛性支撐，發電機有兩瓦，本機組共有5道球形瓦襯軸承。在投產運行11個月時，經測量#3號軸振124um（已報警），#5瓦軸承軸向振動達到150um，#3瓦軸承座頂蓋振動達到62um。成為機組安全運行的一個重大隱患。

一、故障現象

對#3瓦軸承座底部螺栓連接處4個角進行測量：東北角臺板振動86um，對應軸承座螺栓連接處振動70um，東南角臺板振動66um，對應軸承座螺栓連接處振動62um，西北角臺板振動76um，對應軸承座螺栓連接處振動53um，西南角臺板振動42um，對應軸承座螺栓連接處振動35um；測量#3瓦軸振124um，軸承座頂蓋振動62um。在對#5軸承座測量時，發現臺板振動分別是；45um，55um，61um，54um，螺栓連接處分別是；38um，49um，56um，48um，軸承頂部垂直振動蓋38um～41um，軸承蓋中分面垂直振動39um～41um，水平振動20um，特別是軸承蓋中分面軸向振動達到150um，同時測量振動速度為6.6mm/s，軸振96um。對其它各軸承進行測量，軸承座振動及臺板振動均小于18um，軸振42um以下。根據當時故障現象，在運行中將臺板地角螺栓全部復緊后再次測量，#3軸承箱臺板振動分別為；東北角臺板振動76um，螺栓70um，東南角臺板振動61um，螺栓處振動58um，西北角臺板振動46um，對應軸承座螺栓連接處振動43um，西南角臺板振動42um，對應軸承座螺栓連接處振動35um，軸承頂蓋振動49um，軸振124um。#5軸承將臺板螺栓打緊后，軸承蓋頂部垂直振動32um～35um，轉軸振動沒有變化。

二、原因分析

分析影響支撐系統動剛度的三個主要因素：一是連接剛度：轉子支承系統一般由軸承蓋、基礎臺板，基礎橫梁等部件組合而成，這些部件連接的緊密程度，對剛度的影響，稱連接的剛度。檢查部件連接的緊密程度，有檢查連接螺絲預緊力，連接部件之間的受力間隙（緊力、壓鉛絲）等。通過運行中對外部部件的檢查來看，附近螺栓后變化不大。但隱藏部分在運行中無法動態檢查。二是差別振動：是檢查連接部件動態下連接緊密程度簡單有效的方法。差別振動指相鄰的連接部件振幅的差值。對于一般的軸承座來說，在同一“軸向”位置。三是共振：從軸承頂部振幅和基礎振幅之比分析，據查閱的相關資料，軸承頂部振幅與基礎振幅之比小于1.5～2.0時，表明支承系統存在共振，若是支承系統存在明顯共振，其比值應接近1。

三、處理過程

停機后，將全部軸承解體進行檢查，發現#4瓦下瓦有輕微磨擦痕跡，其余各瓦完好無損。分解靠背輪檢查中心數據；高中壓轉子靠背輪中心與安裝時數據未發現變化，低壓轉子與發電機轉子靠背輪中心偏差較大，上張口0.15mm，發電機轉子(#4瓦)比低壓轉子（#3瓦）高0.07mm，左右偏差0.02mm。經調整，在#5瓦軸承座下加1.5mm的墊子，使發電機轉子上張口0.02mm。調整#4瓦軸承座，使發電機轉子(#4瓦)比低壓轉子（#3瓦）高差在0.01mm范圍內，左右偏差0.02mm范圍內，連接靠背輪后測晃度在0.01mm之內，同時在發電機定子下加墊子，調整發電機轉子空氣間隙至合格范圍內，最后使#3瓦軸承箱頂蓋緊力為0.10mm。調整完畢后開機沖轉到帶滿負荷穩定運行，經測量：#1瓦，軸振21um，瓦振6.8um；#2瓦，軸振19um，瓦振27um；#3瓦，軸振84um，瓦振17um；#4瓦，軸振33um，瓦振26um；#5瓦，軸振27.6um，瓦振25um。臺板及螺栓連接處振動測量值：#3瓦軸承箱東北角臺板振動0.052mm。軸承底部螺栓連接處振動0.056mm；東南角臺板振動0.036mm；軸承底部螺栓連接處振動0.031mm；西北角臺板振動0.013mm；軸承底部螺栓連接處振動0.013mm；西南角臺板振動0.016mm；軸承底部螺栓連接處振動0.016mm；瓦軸承箱軸向振動0.027mm，速度3.3mm/s。#5瓦軸承座東側臺板振動0.012mm；軸承底部螺栓連接處振動0.018mm；北側臺板振動0.009mm；軸承底部螺栓連接處振動0.009mm；軸承座中分面徑向振動0.015mm，軸向振動0.081mm，軸向振動速度8.7mm/s。

由此實踐證明，檢修后機組運行狀況有明顯改善，卻依然存在共振現象，若從降低激振力入手，則機組會處于更好的運行狀態。待以后再擇機處理。

參 考 文 獻

[1]趙常興編著．汽輪機組技術手冊[J]．北京；中國電力出版社，2007

[2]陸頌元著．汽輪發電機組振動[J]．北京；中國電力出版社，2000（2）