(大唐苏州热电有限责任公司 江苏苏州 215214)
摘要:主要介绍轴封供气温度升高对汽轮机振动的变化,机组运行中要及时注意轴封供气温度、压力的变化。
关键词:轴封供气;温度;轴承振动;波形图
In this paper: This paper mainly introduces the change of the gas temperature of steam turbine vibration of the shaft sealing, in the operation of the unit should pay attention to the shaft seal gas supply in time the change of temperature and pressure.
一、前言
汽轮机运行时,转动部分与静止部分之间需有适当的间隙,才能保证动、静部分不致发生磨擦。轴封是保证动静部分有适当间隙,同时又能防止蒸汽以动、静部分间隙泄漏或者空气从轴端漏入汽缸真空部分的一种设备,运行中时刻关注轴封压力、温度,有助于机组安全、稳定运行。
二、运行工况
某公司4号汽轮发电机组采用南京汽轮电机(集团)有限公司生产的 LCZ60-5.8/1.3/0.58双压(带补汽)、可调抽汽凝汽式联合循环汽轮机,配以南京汽轮电机(集团)有限公司生产的 QFW‐60‐2 型发电机。2015年 6 月 18 日14时50分4号汽轮机#1 瓦和#4 瓦轴振在运行中突然出现振动缓慢增大的异常情况,最大振动值达到152um(1X: 152um)。现场用听针检查汽轮机本体未听到异常响声, 17时20分调整润滑油温由40℃升至43℃后,机组最大振动降至142um(1X:142um),稳定运行。
三、参数采集、分析
为分析造成异常的原因,解决振动问题,决定对4号汽轮机进行振动数据采集。
6月19日17时50分4号 汽轮机接到调度通知正常调停,在调停过程中进行振动数据实时采集,负荷 40MW 时,现场测试各轴瓦振动采集数据如下:
图 4 4Y 方向趋势图
由振动趋势图可以看出负荷稳定期间,各轴瓦振动幅值和相位稳定,降负荷过程中幅值变化平缓,但相位变化较大。
18 时 07 分,4号汽轮机打闸停机后重新挂闸冲转至满速,空载状态下各轴瓦振动值如表:
从上述测试图谱看,4号汽轮机#1 瓦、#4 瓦振动偏大,振动值以一倍频为主。调用DCS 历史曲线发现,4号汽轮机1 号轴承振动缓慢上升的同时,2 号轴承振动缓慢下降,说明4号汽轮机1 号轴承振动的变化与轴承本身应该无直接关系,而与轴系的状态变化有关,如轴系局部的温度变化导致转子或轴系的不平衡状态的改变。
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图 8 4Y方向 Bode图
进一步结合现场 CRT 趋势图分析,检查发现振动值变换前后轴封进、回汽温度变化比较大,回汽温度由 123℃升至 137℃,温度变化和振动变化基本同步。同时检查发现进汽温度低于回汽温度。怀疑轴封进、回汽温度测点故障。
6月19日4号汽轮机接到调度通知,正常停运,停运过程中机组振动未到跳机值,盘车投入正常,电流和偏心正常。6 月 22 号,4 号机组启动,冲转过程中振动不超过100um。
图10 2015年6月22 日CRT振动趋势图
根据以上分析,6月23日拆除4号汽轮机轴封进、回汽温度测点附近保温,就地比对温度,就地测得轴封进汽温度就地160℃,CRT显示只有130℃,确定为测点故障。随后对 4 号机组轴封供汽温度进行调整,控制轴封回汽温度不超过120℃,4号汽轮机#1瓦和#4瓦振动慢慢下降至90um左右,回复原始值,调整前后振动变化见图10。
四、试验结果及分析结论
两次降低轴封送汽温度,振动值均明显随之下降,说明轴封供汽温度的变化是导致4号汽轮机1、2 号轴承振动异常变化的原因。
轴封蒸汽温度变化导致振动变化的原因为:在机组参数不变的情况下,转子(或轴系)本身达到一个平衡的状态,转子本身的质量不平衡位置或状态也是相对稳定的,轴封蒸汽温度变化,使得转子表面局部受热膨胀,转子不平衡状态发生了变化,振动幅值和相位相应变化,这个过程是随着温度缓慢变化的,并且随着温度的稳定最终会趋于一个新的平衡,有时可能也会伴随着动静碰摩。