汽轮发电机组振动故障处理

 摘    要：介绍消除汽轮发电机组振动超标故障的处理过程，分析振动产生的主要原因，判断造成振动超标的部位，采取相应措施使振动降低到允许的范围内，同时对机组的缺陷进行分析，提出优化建议。 
        关键词：汽轮发电机组　振动　超标　处理 

        南化公司动力厂磷肥区1^＃汽轮发电机组是已运转近20多年的老机组，采用前苏联技术制造，为N6一35型单缸、轴流凝汽式，转速30OOr/min。近年来振动超标一直是影响机组稳定运行的难题。2001年12月机组振动值达到11Oμm左右，严重超标（水电部1990年标准≤50μm为合格），被迫停止运行。经过技术人员约5个月的努力，终于在2002年5月消除振动故障并正常投运。修复后的机组振动值降到30μm左右，达到“良好”水平。现对振动故障处理过程介绍如下。 
        1. 第一阶段 
        经检查，发现机组在50Hz（工频）时，3^＃瓦振动最大。通过对振动频率的分析，初步判断是由于转子不平衡引起的，其主要原因是转子不对中。在机组日常维修的基础上，侧重以下几个方面的处理。 
        (1)认真检查轴颈在轴瓦内、轴瓦在凹窝内座的接触情况并加以调整，以保证转子在轴瓦内不至于左右摆动。另外在测量前，连续盘动转子数圈，确保轴瓦压紧。 
        (2)拆下3^＃、4^＃瓦油挡及发电机两端盖，排除转子被电机端盖相碰引发数据不准的可能。 
        (3)在上汽缸闭合前进行转子找正，在汽缸闭合后再进行数据复测，确保对中数据的准确。 
        (4)对中时，考虑与运行状态的热变形相适应，预留两转子靠背轮间隙有上张口，并且使发电机轴线略高于汽轮机。 
        (5)根据振幅值时高时低、当运行方式改变时振动发生变化、振动时机组发出很不正常响声等振动特征，将透平油全部更换。 
        经过以上处理，试车时发现，机组振动没有明显好转，3^＃瓦的振幅有时下降但仍在65μm左右，而且能明显听到2^＃ 、3^＃瓦内有轻微“咚、咚”的异常响声，2^＃、3^＃瓦修前和修后的振幅对比见表1。

表1　一阶段2＃、3＃瓦修前和修后振幅对比 μm

        从表1看出，修后数值略有下降，但仍未达标，说明效果不佳。 
        2. 第二阶段 
        针对以上情况，经过分析研究后认为：2^# 、3^#瓦内的异常响声是接触不实引起轴承的振动，从而导致机组振动过大，为此，又采取如下措施。 
        (1)对2^＃ 、3^＃瓦进行检查、复测，并针对3^＃球形瓦球面年来的手工修刮及凹球面变形，接触面很差的情况，决定将球面轴承及凹球面用专用机床重新研磨。 
        (2)将瓦枕的调节垫片由7片减至3片。
采取上述措施后，机组轴承内部异常响声减弱，2^＃、3^＃瓦的振幅再下降（表2)，但仍未达标。

表2　二阶段2^＃、3^＃瓦修修后振幅对比　μm

        3．第三阶段 
        再次检查发现，机组联轴器的齿轮间隙已超标，达到lmm（规定值为0.2一0.4mm)，齿面凹凸不平，分析认标是引起振动的一个重要原因，进一步采取以下处理方法。 
        (1)更换联轴器，并采用单机试验方法确定振源。试验后发现汽轮机振幅为1.6μm，状态很好，判断振源应为发电机。 
        (2)调整发电机左右气隙的偏差。发电机周向气隙已严重超标，偏差达到30％左右（标准应为≤5%)，且20多年从未调整过。调整后的气隙偏差≤3%，减少电磁力对振动的影响 
        (3)修刮后的油囊，改变瓦的支撑状态，进一步提高瓦的稳定性。
通过以上的修理，机组的振幅降到30μm，效果是10年来的最好水平，见图1（空载）、图2（带负荷）。

        4．优化建议 
        (1)增设电动盘车设施。机组停运时盘车是非常重要的维护手段。停车后由于上下缸温差较大，盘车不当，使转子产生较大弯曲。轻者机组振动超标导致无法正常安全运行，重者外壳磨损转子，损坏设备。(2＃机组即采用了盘车装置既可靠又省力，短期停车可达到连续盘车的效果。） 
        (2）将半挠性联轴器改为刚性联轴器。现1＃机组的联轴器运行20年来已更换过4次，本次的更换费用为7.3万元，而2＃机组为刚性联轴器，运行14年来从未出现问题。 
        (3)增设振幅监控仪表。现在机组振动是人工测量，及时性和准确性差，若振幅突然上升，没有联锁报警易损坏机组，增设监控仪表后，可在振幅达50μm时报警，便于及时采取控制措施。