1、300MW亚临界机组汽轮机轴系振动分析 摘 要:汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械,又称蒸汽透平,主要用作发电用的原动机,也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等,还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。 300MW 亚临界机组汽轮机是中国从美国引进的一种具有单机功率大、效率高、寿命长的汽轮机组, 300MW 亚临界机组汽轮机的应用很好的推动了我国工业的发展。然而在 300MW亚临界机组汽轮机使用当中,经常会出现轴系振动问题,基于此,本文对 300MW亚临界机组汽轮机轴系振动原因和改善办法进行分析,以供参考。 下载 关键词: 300MW 亚临界汽轮机;
2、轴系振动;原因;蒸汽机 300MW 机组型式是亚临界中间一次再热自然循环汽包炉,通风方式为平衡通风,主汽温调节方式为二级喷水减温,燃烧方式为正压直吹四角切圆,点火用油为轻柴油,点火方式为 #1 炉小油枪、 #2 炉等离子。再热汽温调节方式:摆动燃烧器摆角和喷水减温。 300MW 亚临界机组汽轮机轴系在运行过程中,或多或少都会存在振动现象,局部区域出现动、静间隙消失。本文就 300MW亚临界机组汽轮机轴系振动相关内容进行研究,希望能为同行贡献自己的绵薄之力。 一、 300MW 亚临界机组汽轮机轴系结构 机组轴系由高、中压转子、低压转子、发电机转子和励磁机转子组成,各转子之间分别用刚性联轴器连接(
3、见图 1)。高中压转子 1 号及 2 号轴承为落地式,低压转子 3 号及 4 号轴承安装在排汽缸上,发电机转子 5 号及 6号轴承为端盖式轴承, 7 号及 8 号轴承与励磁机安装在台板上;低压转子 3号及 4 号轴瓦、发电机转子 5 号及 6 号瓦和励磁机转子 7 号及 8 号轴瓦都为椭圆瓦,分别支撑在 6 个轴承上。 该机组安装时低压转子保持水平,高中、压转子前端和发电机转子后端向上翘起,各轴颈的标高和转角以及联轴 器张口等还要考虑冷、热态的差别和凝汽器与低压外缸连接方式的影响。转子静挠度曲线见图 2。 二、 300MW 亚临界机组汽轮机轴系振动原因 其一,转子振动。低压转子不稳定振动和振动
4、幅值增大主要表现在 4 号轴承上, 3 号轴承和 4 号轴承处轴振变化均很小,瓦振变化比轴振变化大,从而出现转子振动现象;其二,励磁机轴振动。经过跟踪和测量发现,轴振动能够在一定时间内较为稳定,但是随着 300MW亚临界机组汽轮机运行时间和参数变化,其振动幅度会有所升高。 300MW 亚临界机组汽轮机轴承振动相位可以增加 10 , 1 号轴振 动相位最小幅度为 143 ,最大幅度为 206 ,6 号轴振动相位幅度振动范围在 30 到 35 之间。因为发电机转子比较短,因此即使发电机转子本体发生改变, 6 号和 5 号轴振动相位都不会发生太大变化,但是如果发电机振动幅度增大较多时,很有可能使 6
5、号和 5号轴振动差距较大,从而出现励磁机轴振动现象。 三、缓解 300MW 亚临界机组汽轮机轴系振动的对策 (一)维持 300MW 亚临界机组汽轮机凝汽器最佳真空。让 300MW 亚临界机组汽轮机凝汽器维持最佳真空可以从以下几个方向进行:其一,保证汽轮机组的密封性。相关工 作人员要定期检查汽轮机组密封性,最好选在对汽轮机大修的阶段进行检查和维护工作,避免凝汽器出现泄漏的情况;其二,对循环水品质进行控制。应该避免凝汽器内出现水垢,以此保证铜管内的热交换效率;其三,凝结水位保持在合理的位置,水位抬高就会使凝汽器里面的真空下降,最终使冷却面积不足。 (二)加强汽轮机的运行管理。 300MW 亚临界机
6、组汽轮机在运行过程中可以采用定 -滑 -定的运行方式。实际上就是在高负荷区域下,为了保持机组的高效率,那么就应该改变通流面积(一般采用喷嘴调节)来实现。在极低负荷下,为了保持给水泵轴临 界转速、燃烧、水循环工况能够得到稳定,应该使用低水平的定压调节。而在中间负荷区,就应该根据实际情况来加减负荷(一般采用锅炉调整压力),使得汽门的开关处于滑压运行状态。为了提高给水温度和投入率,减少加热器端差,对加热器水位进行合理地调整,应该在高负荷运行时适当提高汽轮机的主汽温度、主汽压力。低速暖机后,肯定机组一切正常,可逐渐开大主汽门将转速升至 1400 RPM,保持在 40 80 min 内。 四、结语 引起
7、机组振动的原因很多,情况也比较复杂,在处理振动问题时,一定要仔细分析各方面因素,找到 引起机组振动的真正原因,对症下药,不能遇到振动就用动平衡的方法来解决,以免在转子上增加额外的不平衡重量。 ? 嘉南祝 ? 沈丰田 .300MW 亚临界机组汽轮机轴系振动原因及处理措施 J.科技资讯,2013, 02: 131. 张进伟 .300MW 亚临界机组汽轮机轴系振动原因及处理措施 J.广东科技,2012, 11: 57+63. 张亚平 .某 300MW 汽轮机轴系振动问题分析及处理 J.东方电气评论,2009, 03: 17-19. 武进猛,杨会斌,佘婷 .300MW 机组汽 轮机轴瓦振动分析及处理 J.东北电力技术, 2016, 09: 60-62.