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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,超临界,汽轮发电机组振动,故障,处理案例,2016,年,01,月,1,5,日,西安,报告人：张文涛,目前，,600MW,及,600MW,以上汽轮发电机组已成为我国电力行业的主力机组，其安全稳定运行具有重要意义,。轴,系长度的增加、支撑方式的多样性，启动过程中和带负荷期间出现的的动静碰磨，运行一段时间后的平衡恶化,等普通强迫振动,，还有一些,诸如汽流,激振和油膜振荡,等自激振动,仍不时发生。下面我分享两,个超临界机组的振动,故障处理案例。,概述,主要内容,660MW,超超临界机组轴系振动故障诊断和处理,600MW,超临界机组异常振动故障处理,660MW,超超临界,机组轴系振动,故障诊断,和处理,机组,是,660MW,汽轮机，为超超临界、一次中间再热、三缸四排汽凝汽式汽轮机，型号为,N660-25.0/600/600,，该机组共有,9,个轴承,，机组,轴系如图,1,所示,。,一台超超临界汽轮发电机组在其发电机检修后启动过程中，历经轴系振动大无法升速至,3000r/min,、空载状态下低压转子振动大、带负荷后发电机轴承振动超标等振动问题，严重影响了机组的正常启动和安全运行。,660MW,超超临界,机组轴系振动,故障诊断,和处理,一、首次启动暖机,660MW,超超临界机组轴系振动,故障诊断和处理,从上图可以看出，,1549 r/min,暖机期间，,7Y,轴振不断增加，其主要频率分量为基频，相位略有变化。从振动幅值的增加量和时间来看，可以较为明确地判断该轴承附近出现了动静碰,摩。决定,逐步检查油挡、轴承和密封瓦，并测量相关间隙。,660MW,超超临界机组轴系振动,故障诊断和处理,停机后拆除发电机,7,瓦侧端盖，检查油挡、轴承、密封瓦等部件，发现密封瓦下瓦磨损较重,660MW,超超临界机组轴系振动,故障诊断和处理,故障分析和处理,随后对,7,瓦侧密封瓦进行了处理,，对检修情况进行了了解，,重新调整,了相关间隙,并再次启动运行。此次中速暖机过程中,7Y,轴振振动幅值最大约,140m,，较检修之前偏大,，但在,约,4,个小时的暖机时间内比较稳定。最后机组顺利升速至,3000r/min,，,表,中,给,出了部分测点的振动,数据,660MW,超超临界机组轴系振动,故障诊断和处理,可以看出，,两,个低压转子的轴振合格，但轴承振动超标。其主频率是基频，空载状态下的幅值和相位稳定,。考虑,到发电机转子轴振和轴承振动仍在合格范围，且没有带负荷过程的振动数据，决定首先平衡低压转子,。,660MW,超超临界机组轴系振动,故障诊断和处理,转速,5x 5y 5,瓦,6x 6y 6,瓦,7x 7y 7,瓦,8x 8y 8,瓦,3000,r/min 77 81,45,49 78 63,37,81 45,43 78 39,转速,5x 5y 5,瓦,6x 6y 6,瓦,7x 7y 7,瓦,8x 8y 8,瓦,3000r/min 37 41 30 47 80 41,46,98 42,37 63 47,660MW,超超临界机组轴系振动,故障诊断和处理,可以看出，此次定速时低压,B,转子和发电机转子的振动已降至合格范围，但,7Y,轴振和,7,、,8,瓦的轴承振动幅值仍偏大，振动幅值大的原因是发电机在检修,后,平衡状态发生了变化,，,由于调度的原因，并考虑到发电机转子带负荷会产生热变形量。决定带负荷监视运行，利用临停的机会再对发电机转子进行相应的动平衡处理,低压转子动平衡后的数据如下,660MW,超超临界机组轴系振动,故障诊断和处理,二,、首次带负荷,机组负荷,630MW,时的部分轴系振动数据,负荷,5x 5y 5,瓦,6x 6y 6,瓦,7x 7y,7,瓦,8x 8y 8,瓦,630MW,32 66,20,45 80,33 74 148,44 101,63,76,可以看出，高负荷时，发电机振动较空载时变大，尤其是轴承振动，幅值已超标。对数据进行了分析，幅值的主频率是基频，相位稳定，振动变大的原因是带负荷时，发电机转子出现了热变形，与偏大的原始振动叠加，导致幅,值,进一步,变,大，不排除较大的振动诱发密封,瓦,等,处,出现动静碰摩。处理方案如前述，降低空载时振动幅值，并综合考虑到带负荷时的振动数据，制定加重方案，保证空载和带负荷状态下的轴系振动降,至,合格的,范围,。对机组升速、空载和带负荷数据进行了综合处理，结合转子阵型特征，最终选择的加重平面是低发对轮,加重后空载状态下振动数据,660MW,超超临界机组轴系振动,故障诊断和处理,转速,5x 5y 5,瓦,6x 6y 6,瓦,7x 7y 7,瓦,8x,8y 8,瓦,3000,r/min,51,60,30,48,71 42 32,45,30,24 27 17,轴系各测点振动均在合格范围，机组的振动故障处理已基本结束。但由于厂方希望低压,B,转子振动能进一步降低，随后对低压,B,转子进行了微调,。,调整配重后，空载及带负荷振动数据,660MW,超超临界机组轴系振动,故障诊断和处理,转速,5x,5y,5,瓦,6x 6y 6,瓦,7x,7y,7,瓦,8x,8y 8,瓦,3000,r/min,29 29,19,36,49,26 31,38,17,19,22,18,320MW 60 69 26 36 55 31 47 24 23 25 21 18,轴系振动优良,机组,检修后首次启动过程中振动大无法升速的原因是发电机密封瓦出现了动静碰摩，处理后碰摩现象消失，升速过程振动,正常,发电机转子带负荷后振动超标的原因是检修后产生了新的质量不平衡，低压,B,转子额定转速下的振动故障原因是存在较大的残余二阶质量,不平衡,。,660MW,超超临界机组轴系振动,故障诊断和处理,三、总结,该机组是,600MW,超临界、一次中间再热、三缸四排汽凝汽式汽轮机，型号是,CLN600-24.2/566/566,，该机组共有,9,个轴承，,1,、,2,号轴承为支承高中压转子的落地轴承，,3,、,4,号轴承为支承低压,A,转子的两个汽缸轴承，,5,、,6,号轴承为支承低压,B,转子的两个汽缸轴承，,7,、,8,号轴承为发电机的两个端盖轴承，,9,号轴承为励磁短节支承轴承,600MW,超临界机组,异常,振动,故障处理,机组,启动,升速过程正常，但在额定转速停留时，,6,号轴承振动持续增加，被迫停机，无法进行相关的电气试验，影响机组的正常,运行,。下面从机组振动测试，故障原因分析，治理方案的确定和实施等几个方面进行了,介绍。,600MW,超临界机组,异常,振动,故障处理,启动后定速,3000r/min,时的轴系振动测试数据如下,600MW,超临界机组,异常,振动,故障处理,一,、振动测试,转速,5x 5y 5,瓦,6x,6y,6,瓦,7x 7y 7,瓦,8x 8y 8,瓦,3000 r/min 52 38 37 125 93,45,60 74,49,36 38 23,随后机组定速,3000r/min,，准备做相关电气试验。在等待准备的过程中,6,瓦轴承振动逐渐增大，幅值超过,100m,，手动停机。下图给,出了,几个轴承的趋势图,600MW,超临界机组,异常,振动,故障处理,可以,看出，,3000 r/min,下空载运行约,35,分钟，,7,号轴承通频幅值由,50m,增大到,80m,，,6,瓦轴承已超过,100m,，,轴承振幅值主频为基频，幅值增大过程中，相位略,有变化，手动打闸停机。,600MW,超临界机组,异常,振动,故障处理,转子,-,轴承系统的振动情况取决于激振力和轴承动刚度的影响，在线性系统中，部件呈现的振幅与作用在该部件上的激振力,成正比,，,与,动刚度成,反比,。,6,、,7,号轴振和瓦振都以工频分量为主，属于强迫振动范畴，振动爬升增加的幅值也以工频分量为主，,6,号轴振值由,126m,爬升至,149m,，,6,号瓦瓦振由最初,49m,爬升至,100m,，有继续增大的趋势。爬升过程中轴振和瓦振的相位基本未变，属于工频失稳,问题,。,600MW,超临界机组,异常,振动,故障处理,二、故障分析和处理,机组,定速后，轴振以及轴承振动的基频相位、激振力的位置及转子的不平衡量都基本不变，在排除动静碰摩的情况下，引起基频幅值持续缓慢上升的故障原因在于轴承座整体动刚度缓慢下降或存在结构共振,。,600MW,超临界机组,异常,振动,故障处理,定速,3000 r/min,初期，,6,号轴承轴振最大,125m,，主要是基频分量，表明低压转子存在较大的不平衡量，但不是引起,6,、,7,号瓦振、轴振不稳定的原因。引起,6,、,7,号瓦振、轴振爬升最有可能的,因素是轴承座,动力特性发生了变化，使得轴承座动刚度下降，并影响支撑系统的固有频率,。,措施,：,降低,轴系的激振力,-,通过动平衡处理降低轴振,；,提高,轴承座的动刚度,-,具备条件时需要相关轴承参数（接触面和间隙等,）,600MW,超临界机组,异常,振动,故障处理,经讨论决定，优先对低压转子进行动平衡，降低原始激振力，从而降低共振峰值，以保证空载时各项试验的顺利完成。带负荷后，随着低压缸进汽量的增大，整体刚度会增加，,6,号轴承振动会进一步降低,600MW,超临界机组,异常,振动,故障处理,对轴系的振动数据进行了分析，低压,B,转子振动以二阶阵型为主，综合考虑热变形量，实施了反对称形式的配重。分别在低压,B,转子两端加重,300g,后启动运行，额定转速下,6,号轴承振动仍有所增加，但最终稳定在,70m,以内，带负荷后轴系振动达到优秀,水平。,三、动平衡处理后振动情况,600MW,超临界机组,异常,振动,故障处理,转速,5x 5y 5,瓦,6x,6y 6,瓦,7x 7y 7,瓦,8x 8y 8,瓦,3000 r/min 58 54 7,77 65 53,47 60,20,32 38,11,300MW 76,77 19,27 27,10 42 39,11 26,26 20,600MW,超临界机组,异常,振动,故障处理,空载及并网后,的振动测试数据,机组,在达到额定转速后，空载运行时,6,号轴承振动持续增大至停机值，其振动故障有两方面的原因，一是低压转子存在一定的不平衡量，二是额定转速下长时间停留导致轴承座动力特性发生了变化。,面临,异常振动故障时，需要采取正向思维，找到故障源，,并,采用,最,优的处理方案，保证机组的安全,运行,。,600MW,超临界机组,异常,振动,故障处理,四、总结,请各位领导、专家批评指正！,联系方式：张文涛,18537116926,
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