汽封间隙调整后机组的振动及改善对策
2022-06-08
1.前言
赤峰热电厂2号汽轮机发电机组为CC100/N135-13.24/535/535/0.981/0.3型单轴、超高压、一次中间再热、双缸双抽汽凝汽式供热机组。该机组轴系由高中压转子、低压转子、发电机转子组成，各转子之间为刚性连接，转子均为不带中心孔的整锻转子，其FATT值低于工作温度；轴系上设有5处轴承，其中高中压转子、低压转子的支承为三支点结构，即高中压转子由两个轴承支承，低压转子只有发电机端有一个轴承支承。机组于2007年8月26日正式移交生产，于2010年7-8月进行机组大修，本次大修调整了汽封间隙并采用了蜂窝式汽封替代了原梳齿式轴封，更换了高、中压轴封、低压轴封以及高中压缸间汽封，同时向中低限值调整了汽封间隙，从而达到改善机组热耗的目的。汽封间隙的调整对机组轴系振动水平影响较大，过小的径向间隙影响机组的效率以及振动水平，过小的轴向间隙影响机组的启动速度以及胀差的控制标准。
2.机组振动诊断的基本策略
2.1振动信号数据的处理
根据振动的频谱分析可对机组振动做基本的分类。实际振动的频谱不一定是单一的频率，有时往往以某周频率为主，但同时也包含其他频率成分。
2.2故障部位的判断判定
对同步转速的振动，可根据不平衡分析技术判断故障部分。对非同步转速的振动，可根据出现过大振动所在部位以及振动的类别，确定故障所在的转子以及所在的支承部位。
2.3振动变化的特性
振动变化的特性是指振动矢量的变化规律，包括振动幅值的变化速率以及振动的相位的变化特点。可根据振动变化特性与其他因素相结合来诊断故障的类别，确定故障的原因。
2.4振动与相关量的关系
机组的每一种故障，除了振动参数方面的特征外，均与某些相关量有关。这些相关量是指机组的各种运行参数，如主、再热蒸汽压力、温度，主、再热汽流量、排汽温度（低压缸、中压缸、高压缸），凝汽器真空，润滑油压，润滑油温，顶轴油压，机组的绝对膨胀，相对膨胀，各段抽汽温度，除氧器水位，高加水位，凝汽器水位，轴封供汽温度，转子偏心，发电机有、无功负荷，转子电流，冷却风温等。在现场为寻求振动故障原因而进行的各种振动试验，实际上就是探求与各种相关量的关系。
2.5机组结构的分析
实践表明，机组的结构分析对振动故障的诊断是必要的，因为机组的振动故障特征与机组结构特点密切相关，有的故障只能在某种结构情况下才能产生的；同一类故障在不同结构型式的机组上其征兆有明显的不同；就在的振动传递特性与机组的结构密切相关。有的故障本身就是因为结构有缺陷或结构不合适所引起的。
汽轮机汽封间隙调整情况、机组振动情况及分析
3.1汽轮机汽封间隙调整情况
汽轮机汽封间隙调整原则：级间汽封、隔板汽封、围带汽封按标准间隙的中限偏下进行调整；高、中压轴封、低压轴封以及高中压缸间汽封更换为蜂窝式汽封并进行了间隙调整，其中高中压轴封、低压轴封调整间隙调整范0.40-0.45mm；高中压缸间汽封调整范围为0.45-0.50mm。
3.2机组启动情况及与机组振动相关参数量的整理
3.2.19月2日首次定速3000r/min后做TSI试验后定速时#1大轴振动大打闸停机（第一次打闸），参数见表一。
3.2.29月3日6：26解列做机械超速试验，07：02机组重新并列；19：09#2机组因#2、3瓦振动大打闸停机（第二次打闸），参数见表一。
3.2.39月3日20:39机组再次冲转，转速在1278r/min时2号大轴振动大机组再次打闸（第三次打闸），参数见表一。
3.2.49月4日6:30机组再次冲转，转速在1344r/min时2号大轴振动大再次打闸（第四次打闸），参数见表一。
3.2.59月13日轴瓦检查完毕，机组重新启动并网后代初负荷9MW暖机时#1、#2大轴振动大机组打闸（第五次打闸），参数见表一。
3.2.69月14日17：18机组再次冲动，17：22定速500r/min，东北电科院现场安装的振动诊断分析系统显示振动以工频为主，同时2倍频和0.5倍频分量较多，诊断有碰磨现象。17：42升速1000r/min，17：52定速1000r/min，18：23升速1500r/min，机组定速1500r/min后大轴振动大，机组降转速到1000r/min暖机，19：17分机组定速1460r/min，机组大轴振动水平明显下降。19：35机组升速2500r/min，略作停留后定速3000r/min机组暖机，21：51机组并网带初负荷6MW，逐渐投入低加、除氧器、高加；机组振动水平无异常。根据机组高、低压缸膨胀以及机组轴振发展趋势情况接待负荷至14日06：00机组负荷维持在50MW，至16日机组负荷122MW时机组振动水平无异常。
赤峰热电厂2号汽轮机发电机组为CC100/N135-13.24/535/535/0.981/0.3型单轴、超高压、一次中间再热、双缸双抽汽凝汽式供热机组。该机组轴系由高中压转子、低压转子、发电机转子组成，各转子之间为刚性连接，转子均为不带中心孔的整锻转子，其FATT值低于工作温度；轴系上设有5处轴承，其中高中压转子、低压转子的支承为三支点结构，即高中压转子由两个轴承支承，低压转子只有发电机端有一个轴承支承。机组于2007年8月26日正式移交生产，于2010年7-8月进行机组大修，本次大修调整了汽封间隙并采用了蜂窝式汽封替代了原梳齿式轴封，更换了高、中压轴封、低压轴封以及高中压缸间汽封，同时向中低限值调整了汽封间隙，从而达到改善机组热耗的目的。汽封间隙的调整对机组轴系振动水平影响较大，过小的径向间隙影响机组的效率以及振动水平，过小的轴向间隙影响机组的启动速度以及胀差的控制标准。
2.机组振动诊断的基本策略
2.1振动信号数据的处理
根据振动的频谱分析可对机组振动做基本的分类。实际振动的频谱不一定是单一的频率，有时往往以某周频率为主，但同时也包含其他频率成分。
2.2故障部位的判断判定
对同步转速的振动，可根据不平衡分析技术判断故障部分。对非同步转速的振动，可根据出现过大振动所在部位以及振动的类别，确定故障所在的转子以及所在的支承部位。
2.3振动变化的特性
振动变化的特性是指振动矢量的变化规律，包括振动幅值的变化速率以及振动的相位的变化特点。可根据振动变化特性与其他因素相结合来诊断故障的类别，确定故障的原因。
2.4振动与相关量的关系
机组的每一种故障，除了振动参数方面的特征外，均与某些相关量有关。这些相关量是指机组的各种运行参数，如主、再热蒸汽压力、温度，主、再热汽流量、排汽温度（低压缸、中压缸、高压缸），凝汽器真空，润滑油压，润滑油温，顶轴油压，机组的绝对膨胀，相对膨胀，各段抽汽温度，除氧器水位，高加水位，凝汽器水位，轴封供汽温度，转子偏心，发电机有、无功负荷，转子电流，冷却风温等。在现场为寻求振动故障原因而进行的各种振动试验，实际上就是探求与各种相关量的关系。
2.5机组结构的分析
实践表明，机组的结构分析对振动故障的诊断是必要的，因为机组的振动故障特征与机组结构特点密切相关，有的故障只能在某种结构情况下才能产生的；同一类故障在不同结构型式的机组上其征兆有明显的不同；就在的振动传递特性与机组的结构密切相关。有的故障本身就是因为结构有缺陷或结构不合适所引起的。
汽轮机汽封间隙调整情况、机组振动情况及分析
3.1汽轮机汽封间隙调整情况
汽轮机汽封间隙调整原则：级间汽封、隔板汽封、围带汽封按标准间隙的中限偏下进行调整；高、中压轴封、低压轴封以及高中压缸间汽封更换为蜂窝式汽封并进行了间隙调整，其中高中压轴封、低压轴封调整间隙调整范0.40-0.45mm；高中压缸间汽封调整范围为0.45-0.50mm。
3.2机组启动情况及与机组振动相关参数量的整理
3.2.19月2日首次定速3000r/min后做TSI试验后定速时#1大轴振动大打闸停机（第一次打闸），参数见表一。
3.2.29月3日6：26解列做机械超速试验，07：02机组重新并列；19：09#2机组因#2、3瓦振动大打闸停机（第二次打闸），参数见表一。
3.2.39月3日20:39机组再次冲转，转速在1278r/min时2号大轴振动大机组再次打闸（第三次打闸），参数见表一。
3.2.49月4日6:30机组再次冲转，转速在1344r/min时2号大轴振动大再次打闸（第四次打闸），参数见表一。
3.2.59月13日轴瓦检查完毕，机组重新启动并网后代初负荷9MW暖机时#1、#2大轴振动大机组打闸（第五次打闸），参数见表一。
3.2.69月14日17：18机组再次冲动，17：22定速500r/min，东北电科院现场安装的振动诊断分析系统显示振动以工频为主，同时2倍频和0.5倍频分量较多，诊断有碰磨现象。17：42升速1000r/min，17：52定速1000r/min，18：23升速1500r/min，机组定速1500r/min后大轴振动大，机组降转速到1000r/min暖机，19：17分机组定速1460r/min，机组大轴振动水平明显下降。19：35机组升速2500r/min，略作停留后定速3000r/min机组暖机，21：51机组并网带初负荷6MW，逐渐投入低加、除氧器、高加；机组振动水平无异常。根据机组高、低压缸膨胀以及机组轴振发展趋势情况接待负荷至14日06：00机组负荷维持在50MW，至16日机组负荷122MW时机组振动水平无异常。