某臺汽輪發(fā)電機油膜渦動的診斷與處理

1、某臺汽輪發(fā)電機油膜渦動振動故障的診斷處理郭玉杰機組軸系簡圖機組軸系簡圖 1 1、情況簡介、情況簡介 該機組是國產(chǎn)亞臨界該機組是國產(chǎn)亞臨界320MW320MW， A A修啟動修啟動正常正常。 機組修后運行機組修后運行1 1個多月后，高負荷下出現(xiàn)個多月后，高負荷下出現(xiàn)“突發(fā)突發(fā)性性”振動振動。1 1、情況簡介、情況簡介第第1 1次突發(fā)性振動現(xiàn)象次突發(fā)性振動現(xiàn)象2 2、振動測試、振動測試正常運行中，運行無任何操作。正常運行中，運行無任何操作。一分鐘一分鐘之內(nèi)，低壓轉(zhuǎn)子兩之內(nèi)，低壓轉(zhuǎn)子兩側(cè)側(cè)3x3x、3y3y、4x4x、4y4y軸振動分別由軸振動分別由48m48m、38m38m、19m19m和和37m

2、37m突增到突增到143m143m、197m197m、62m62m和和167m167m，#3#3、#4#4軸軸承垂直振動分別由承垂直振動分別由11m11m、17m17m突增到突增到34m34m和和42m42m?，F(xiàn)場將有功負荷緩慢降低到現(xiàn)場將有功負荷緩慢降低到235MW235MW，1212：0000，汽輪機低壓轉(zhuǎn)，汽輪機低壓轉(zhuǎn)子兩端振動在一分鐘之內(nèi)快速子兩端振動在一分鐘之內(nèi)快速回落回落到原始值。到原始值。第第2 2次次突發(fā)性振動突發(fā)性振動過程過程2 2、振動測試、振動測試 1313：3030，機組有功負荷，機組有功負荷233MW233MW，進行，進行變潤滑油溫變潤滑油溫試驗，試驗，潤滑油溫度由潤

3、滑油溫度由4141提高到提高到4444。1414：0404，潤滑油溫度升高，潤滑油溫度升高為為4444，低壓振動兩端，低壓振動兩端3x3x、3y3y、4x4x、4y4y軸振動再次發(fā)生了軸振動再次發(fā)生了突發(fā)性振動，振動現(xiàn)象與上次類似。突發(fā)性振動，振動現(xiàn)象與上次類似。 現(xiàn)場將潤滑油溫度緩慢降低，現(xiàn)場將潤滑油溫度緩慢降低，1414：2525潤滑油溫度降低到潤滑油溫度降低到3737，在一分鐘之內(nèi)回落，在一分鐘之內(nèi)回落原始值。原始值。 低壓轉(zhuǎn)子低壓轉(zhuǎn)子3y3y振動隨時間變化的趨勢圖振動隨時間變化的趨勢圖2 2、振動測試、振動測試 低壓轉(zhuǎn)子低壓轉(zhuǎn)子3y3y軸振動的頻譜圖軸振動的頻譜圖2 2、振動測試、振動

4、測試 2 2、振動測試、振動測試3y3y軸振動隨時間變化的三維瀑布圖軸振動隨時間變化的三維瀑布圖 2 2、振動測試、振動測試#3#3軸承振動的軸心軌跡軸承振動的軸心軌跡 振動特點振動特點2 2、振動測試、振動測試（1 1） 機組振動主要表現(xiàn)在汽輪機低壓振動上，兩端的振動機組振動主要表現(xiàn)在汽輪機低壓振動上，兩端的振動是同步增大，而相鄰的汽輪機高中壓轉(zhuǎn)子和發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸是同步增大，而相鄰的汽輪機高中壓轉(zhuǎn)子和發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸承振動也有不同程度增大；承振動也有不同程度增大；（2 2） 汽輪機低壓轉(zhuǎn)子振動為快速增大，時間上小于汽輪機低壓轉(zhuǎn)子振動為快速增大，時間上小于1 min1 min，具有明顯的具有明顯的“

5、突發(fā)性突發(fā)性”特征，振動回落時也小于特征，振動回落時也小于1 min1 min；（3 3） 振動主頻率是振動主頻率是18.8Hz18.8Hz的的低頻低頻分量，振動突發(fā)前后基頻分量，振動突發(fā)前后基頻和基頻相位變化不大；和基頻相位變化不大； 振動特點振動特點2 2、振動測試、振動測試（4 4） 突發(fā)性振動主要發(fā)生在高負荷時和高潤滑油溫度時，突發(fā)性振動主要發(fā)生在高負荷時和高潤滑油溫度時，說明對說明對油溫和負荷油溫和負荷較為敏感；較為敏感；（5 5） #3#3、#4#4軸承軸心軌跡為呈封閉的近似圓環(huán)的軸承軸心軌跡為呈封閉的近似圓環(huán)的正向渦動正向渦動形態(tài)。形態(tài)。（6 6） 從軸承溫度、油膜壓力和停機降速

6、過程各軸頸的下沉從軸承溫度、油膜壓力和停機降速過程各軸頸的下沉量，均說明了量，均說明了#3#3、#4#4軸承軸承載荷載荷相對于其余軸承明顯偏低。相對于其余軸承明顯偏低。 3 3、振動原因分析與處理、振動原因分析與處理機組振動主要表現(xiàn)在汽輪機低壓轉(zhuǎn)子兩端測點，而相鄰機組振動主要表現(xiàn)在汽輪機低壓轉(zhuǎn)子兩端測點，而相鄰的振動測點變化量較小，根據(jù)振動傳遞性規(guī)律，分析認為故的振動測點變化量較小，根據(jù)振動傳遞性規(guī)律，分析認為故障部位在汽輪機低壓轉(zhuǎn)子上。障部位在汽輪機低壓轉(zhuǎn)子上。突發(fā)性振動主頻率是低頻分量，可以排除以基頻為主頻率的突發(fā)性振動主頻率是低頻分量，可以排除以基頻為主頻率的振動故障，如質(zhì)量不平衡、動靜

7、碰磨和中心不正等強迫振動振動故障，如質(zhì)量不平衡、動靜碰磨和中心不正等強迫振動故障，因此振動性質(zhì)屬于故障，因此振動性質(zhì)屬于自激自激振動。振動。3 3、振動原因分析與處理、振動原因分析與處理引起汽輪發(fā)動機組低頻振動的故障主要有：汽流激振、引起汽輪發(fā)動機組低頻振動的故障主要有：汽流激振、油膜振蕩和油膜渦動，而汽輪機低壓轉(zhuǎn)子進汽壓力相對比較油膜振蕩和油膜渦動，而汽輪機低壓轉(zhuǎn)子進汽壓力相對比較低，理論上不具備產(chǎn)生汽流激振的條件。該機組低壓轉(zhuǎn)子一低，理論上不具備產(chǎn)生汽流激振的條件。該機組低壓轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速是階臨界轉(zhuǎn)速是1753r/min1753r/min，其一階臨界轉(zhuǎn)速得，其一階臨界轉(zhuǎn)速得2 2倍是倍是

8、3506r/min3506r/min，遠大于工作轉(zhuǎn)速，因此不具備發(fā)生油膜振蕩的，遠大于工作轉(zhuǎn)速，因此不具備發(fā)生油膜振蕩的條件。結(jié)合振動歷史、振動特性和運行參數(shù)，分析認為是條件。結(jié)合振動歷史、振動特性和運行參數(shù)，分析認為是油油膜渦動故障膜渦動故障。3 3、振動原因分析與處理、振動原因分析與處理停機檢查發(fā)現(xiàn)停機檢查發(fā)現(xiàn)#3#3、#4#4軸承正常，沒有鎢金磨損、損傷等軸承正常，沒有鎢金磨損、損傷等問題。針對問題。針對#2#2機組低壓轉(zhuǎn)子突發(fā)性振動問題，主要調(diào)整工作機組低壓轉(zhuǎn)子突發(fā)性振動問題，主要調(diào)整工作有：有：#3#3軸承、軸承、#4#4軸承標高分別上抬軸承標高分別上抬0.15mm0.15mm和和0

9、.1mm0.1mm。4 4、效果、效果 2013 2013年年2 2月月1212日日1313：5353，機組沖轉(zhuǎn)。，機組沖轉(zhuǎn)。1616：0000，機組定速，機組定速3000r/min3000r/min。1616：1010，機組并網(wǎng)運行，軸系振動，機組并網(wǎng)運行，軸系振動穩(wěn)定穩(wěn)定。2 2月月1313日日1010：1111，機組有功負荷，機組有功負荷320MW320MW，各，各軸振動軸振動均小均小于于48m48m。 通過長期觀察，機組通過長期觀察，機組沒有再發(fā)生沒有再發(fā)生突發(fā)性低頻振動現(xiàn)象，突發(fā)性低頻振動現(xiàn)象，振動狀況優(yōu)良。振動狀況優(yōu)良。5.15.1該機組振動特點是該機組振動特點是“突發(fā)性突發(fā)性”，

10、主要表現(xiàn)在低壓轉(zhuǎn)子兩，主要表現(xiàn)在低壓轉(zhuǎn)子兩端軸振動同步瞬間增大，持續(xù)一段時間后也同步瞬間消失，端軸振動同步瞬間增大，持續(xù)一段時間后也同步瞬間消失，主頻率是主頻率是18.8Hz18.8Hz的低頻分量，兩次突發(fā)性振動分別發(fā)生在的低頻分量，兩次突發(fā)性振動分別發(fā)生在高負荷和高潤滑油溫度運行工況下，趨勢圖呈振蕩形狀，高負荷和高潤滑油溫度運行工況下，趨勢圖呈振蕩形狀，結(jié)合其它運行參數(shù)，診斷為油膜渦動故障。結(jié)合其它運行參數(shù)，診斷為油膜渦動故障。 5.5.2 2在軸承檢查無異常的情況下，振動處理措施主要是從提在軸承檢查無異常的情況下，振動處理措施主要是從提高軸承高軸承穩(wěn)定性穩(wěn)定性方面入手，通過增加軸承載荷進行故障治理。方面入手，通過增加軸承載荷進行故障治理。5 5、結(jié)論、結(jié)論5.5.3 3在調(diào)整軸承載荷對軸系其它軸承的影響方面，主要表現(xiàn)在調(diào)整