蔡明
华能国际电力江苏能源开发有限公司南通电厂 江苏省 南通市 226001
摘要：汽轮机在盘车阶段需对转子的偏心值进行监测，当偏心值较大时必须查明原因并进行消除，否则会造成机组启动后转子振动大。本文对产生转子偏心大的原因进行了分析，并结合某电厂案例介绍处理的方法。
关键词：汽轮机、转子偏心、盘车、保温
一、概述：
汽轮机转子偏心值是指转子由于弯曲变形导致轴心发生的偏移量。在汽轮机盘车阶段会对该值进行监测，当偏心值较大时则认为转子弯曲变形较大，此时启动汽轮机必然会造成转子振动大，所以必须查明原因并使转子偏心值符合标准后方可运行机组。
转子偏心值通常采用涡流传感器测量。一般情况下汽轮机转子偏心测量装置位于机头前箱内，测点位于转子垂直中心线的顶部或水平位置上。转子偏心检测的是探头与转子之间的间隙变化，在低速时，该值被作为偏心值进行记录，在高速时该值被作为振动值。故当汽轮机转速超过一定值后偏心测量退出监视。
二、转子偏心值大的原因及处理方法：
一般情况下转子偏心值偏大的原因有以下几点：
1、转子刚度不足，转子在经过长期运行或长时间静置后产生弯曲变形。如果转子产生弹性变形，可经过长时间的盘车使转子恢复正常状态；如转子已产生塑性变形，则需对转子进行直轴处理。
2、偏心测量装置测量误差较大或损坏。对测量装置进行检验，确保测量精度符合使用要求，如不能达到精度要求或者已损坏，则进行修理或更换。
3、测量位置转子表面存在局部损伤或局部磨损。对转子测点部位的圆周表面进行外观检查，通过尺寸测量来判断转子是否存在局部磨损，如测点部位表面存在损伤或磨损，可对该部位的转子表面进行修复，或将测点移至转子表面正常部位。
4、汽轮机联轴器中心不合格，连接后转子偏心大。汽轮机轴系由多根转子组成，转子之间采用刚性联轴器进行连接，在中心调整时如果联轴器开口值较大，连接后会产生一个折角，导致转子转动时发生甩尾现象。故在联轴器中心调整时必须保证中心值满足设计要求。
5、汽轮机转子出现热弯曲。由于转子材质不均或应力释放不足等原因，转子在受热后产生弯曲变形，此种现象现场很难进行处理，可联系生产厂家进行分析处理，严重时需更换转子。
6、机组暖机、启动过程中上、下汽缸温差和缸体法兰内、外壁温差超标引起偏心值大。首先检查汽轮机保温是否符合要求，是否存在保温厚度不均匀、局部保温缺失等现象，确保机组运行中汽缸各处保温外壳温度符合要求并分布均匀；其次在机组暖机、启动过程中应确保疏水畅通、抽汽逆止门关闭严密等，避免造成上、下汽缸温差和缸体法兰内、外壁温差超标。
7、机组冷态启动时暖机不好，缸体膨胀受阻，引起转子偏心大。机组暖机前应检查是否存在影响汽缸膨胀的因素，暖机时应控制好温升率，并对汽缸膨胀情况进行监视；汽轮机滑销系统应定期检查并加注润滑脂，防止滑销系统出现卡涩现象。
8、机组热态启动时进汽参数选择不匹配，造成转子偏心大。机组热态启动时应根据汽轮机内部金属温度来选择合适的进汽参数。
9、汽轮机转子存在动静部分碰磨，导致转子产生偏心。为了提高汽轮机的热效率，汽轮机动静部分之间间隙都很小，特别是在机组检修后，往往只留很小的间隙以减少漏汽损失，转子转动过程中容易发生局部碰磨，使转子产生退让或局部发生热弯曲，故在机组检修时，必须认真测量动静部分间隙，既要保证通流部分间隙小，又要避免发生碰磨。
10、轴封供汽参数不匹配导致偏心变大。轴封供汽参数不匹配会导致转子受热不均匀产生弯曲，故在机组启动过程中应严格控制轴封供汽参数。
三、案例分析：
某电厂350MW一次中间再热、亚临界、单轴、双缸、双排汽、冲动凝汽式汽轮机，该汽轮机由两个汽缸组成，即一个高压缸和中压缸合缸布置的高中压缸，一个双流低压缸。对应的两根转子由四个径向轴承支承，并通过刚性联轴器将两根转子连为一体，汽轮机低压转子通过刚性联轴器与发电机转子相连 。3.5转/分低速盘车，无顶轴油。
机组在大修后投盘车时转子出现偏心值偏大，在汽轮机暖机过程中转子偏心最大达到70-85μm左右，经长时间盘车后偏心值才下降至正常值。严重影响了机组启动时间。
机组停机后对转子偏心值偏大的原因进行排查，检查情况如下：
1、联系厂家对转子偏心测量装置进行现场校验，分别进行了现场传感器静态测试、测量动态校验、频响动态校验，校验结果均合格。
2、外观检查测点处转子表面无明显缺陷和毛刺。测量转子尺寸无局部磨损现象。
3、检查机组检修记录，各联轴器中心数据均在标准范围内。
4、检查运行数据发现汽轮机上、下缸存在温差大的现象，下缸温度偏低，于是对下缸保温进行了检查，检查发现下汽缸保温在汽缸中部右侧位置存在保温与汽缸分层现象，汽缸外壁与保温层之间有约10cm的空隙。分析原因为上次检修结束后保温未固定好，在重力作用下脱落。于是将下缸保温全部拆除后重新对下汽缸进行保温。
5、检查机组滑销系统，未发现存在卡涩现象，各滑销底板润滑良好。
6、在汽轮机盘车时用听棒未听到动静部分碰磨声音，排除盘车时动静部分碰磨的可能。
上述检查工作完成后再次启动该机组，为了消除机组冷态启动暖机不充分、机组热态启动进汽参数选择不匹配、轴封供汽参数不匹配等因素造成汽轮机转子出现热弯曲的影响。在机组启动前进行了充分暖机，并启动过程中加强了对相关参数的监视。
机组投盘车后转子偏心在40-45μm左右，暖机过程中转子偏心最大到50-60μm左右，经一段时间盘车后偏心值达到40μm以下。机组启动过程中转子偏心大的问题得到解决。
通过排查，造成这台机组转子偏心异常的主要原因为下汽缸保温局部脱落，导致汽轮机在暖机过程中出现上、下缸温差偏大现象，转子由于上、下存在温差而产生弯曲变形。通过对保温的整改，解决了汽轮机启动过程中转子偏心异常的问题。
参考文献：
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