论文部分内容阅读
摘要：600MW机组汽轮发电机组由1台高压缸、3台低压缸、1台发电机和1台励磁机组成，整个轴系共有11个轴瓦支撑。文章针对600MW机组发电机轴瓦振动异常情况，从设备结构、检修工艺等方面展开分析，探索引起轴瓦振动异常的各项因素。
关键词：600MW机组;发电机;轴瓦振动;振动异常;轴瓦检修
600MW机组汽轮发电机组发电机型号为QFSN-650-2，额定容量為650MW，采用端盖式轴承，水-氢-氢冷却方式，励磁机为无刷励磁，发电机转子与励磁机转子采用三支撑方式。除发电机的端盖式轴瓦的上瓦为圆筒瓦，下瓦为两块可倾瓦外，其他的轴瓦均为四瓦块的可倾瓦结构。各转子之间均为刚性联轴器连接，除励磁机转子为单支撑结构外，其余各转子均为双支撑结构。
1 检修情况
1.1 发电机转子检修情况
大修时发电机转子返厂检修，对发电机转子上的10个点进行了校调，数据表明，发电机转子不存在弯曲的现象。
在大修中对发电机转子相关部位进行探伤，探伤没有查出缺陷。对发电机转子汽端、励端本体、轴承档及月亮槽部位进行超声波检查，未发现缺陷。
在返厂检修中对发电机转子进行了动超试验，试验结果表明在3050rpm之后一直到3200rpm各点振动幅值保持平稳，无继续上升的情况。通过对发电机转子的检查情况，并未发现明显的缺陷。
1.2 发电机载荷分布试验
为提高发电机基础的刚度，大修时进行了发电机载荷分布试验，试验前机组载荷分布较差，试验后，载荷分布情况符合西屋标准（A：60%～75%，B：20%～30%，C：5%～15%，D：0%～5%）。
1.3 发电机轴瓦检修
大修期间对9#、10#瓦进行了全面解体检查，发现10#轴瓦上部顶块间隙变大，与上次组装数据相比增加了0.40mm。对上下轴瓦进行了PT及UT探伤，发电机
9#、10#瓦上瓦均发现脱胎缺陷，之后对上瓦进行补焊处理。回装时各项轴承相关参数都调整到标准范围内。
1.4 发电机密封瓦
从2006年6月的小修开始发现密封瓦有积碳现象，在随后的历次检修中都对密封瓦进行了更换并将组装相关间隙调整到了合格范围之内，但下一次解体仍发现有积碳现象。
针对密封瓦积碳现象，而且旧密封瓦变形较大，在大修时对密封瓦间隙进行了控制，更换新的密封瓦并对间隙进行调整，数据在标准范围内。
1.5 汽发联轴器液压螺栓改造
为了保证汽发联轴器有足够的联接强度，大修时对汽发联轴器进行了液压螺栓改造，由原来的传统紧固螺栓改造成了液压螺栓，螺栓外锥面和螺栓套筒内锥面的锥度相同，锥度为1∶50，在使用中用液压工具进行打压，具有较好的韧性和很高的强度，可以保证汽发联轴器足够强度的联接。
1.6 励发联轴器
励磁机与发电机采用三支撑结构，因此需对11#轴瓦进行晃度测量。但每次晃度测量都不理想，仔细查找原因后，发现励发联轴器励磁机侧及发电机侧瓢偏均超标，大修时，对励发联轴器两侧端面分别进行了车削处理。处理前，发电机端面跳动为0.085mm，标准为0.013mm;励磁机端面的跳动为0.06mm，标准为0.013mm;对于超标值都进行了加工处理。励磁机-发电机联轴器螺栓在大修中检查螺栓力矩时发现有轻微松动现象，最后在联轴器螺栓上加装锁紧装置。
1.7 励磁机转子
大修返厂在上电对励磁机转子上的9个点进行了校调，数据表明，励磁机转子不存在弯曲的现象。同时在对励磁机转子相关部位进行探伤，对励磁机转子轴颈进行了进行超声波检查，对励磁机转子轴颈进行荧光磁粉检测，均未发现有应记录的缺陷磁痕显示。
2 原因分析
针对机组在大修期间所产生的缺陷，结合设备情况，对引起振动缓慢爬升的原因进行了查找与分析。
2.1 发电机载荷分布不符合标准
发电机是靠自重落在发电机基础之上，这种结构就要求发电机载荷必须符合设计标准。经过对发电机载荷分布情况的测量，发现载荷分布情况很不均匀，发电机载荷分布不均将导致发电机振动情况加剧，使轴瓦刚度下降，同时影响轴系振动。
2.2 发电机密封瓦变形
发电机密封瓦应保持自由浮动状态，轴向、径向间隙都应满足设计要求。在设备解体过程中，发现密封瓦变形以及积碳的情况，由于密封瓦变形，极易引起动静碰磨，从而引起机组振动升高。密封瓦组装时应严格控制安装工艺、尺寸标准，我们采取了适当放大密封瓦与转子轴颈径向尺寸的方法，尽量避免密封瓦运行过程中产生变形，防止产生动静碰磨，从而改善机组振动。
2.3 联轴器联接刚度不够
两根转子之间一般靠联轴器联接，联接刚度的变化会引起轴系振动的变化。汽发联轴器之前采用传统螺栓联接，大修期间把传统螺栓改造成液压螺栓，从而提高联轴器刚度，有效降低振动。而励发联轴器螺栓曾出现螺栓松动的现象，螺栓松动引起联轴器刚度降低，从而引起联轴器附近轴瓦振动上升，在励发联轴器螺栓上加了防松装置，从而有效避免螺栓松动现象。
2.4 轴瓦刚度不够
发电机轴瓦采用端盖式轴承，因此发电机两侧大端盖的刚度直接影响到发电机轴瓦刚度，大修期间，大端盖拆下后上车床找正，发现中分面、立面均出现变形情况，由于大端盖与发电机之间无垫片，且用的硬联接，因此大端盖变形极易造成大端盖刚度下降，引起轴瓦振动上升。
2.5 励发联轴器端面缺陷
励发联轴器之间为硬联接，因此联轴器端面的平面跳动必须在合格范围之内。大修期间，现象励端、电端联轴器端面都出现平面跳动超标情况，平面跳动的超标直接影响到11#轴瓦的晃度，直接关系到轴瓦的振动，因此励发联轴器端面缺陷也是影响机组振动的一个因素。
2.6 发电机、励磁机转子内部缺陷
结合实际振动爬升情况，如果发电机、励磁机转子内部存在裂纹等缺陷，会造成转子振动缓慢爬升现象。但根据检查结果，未发现转子缺陷，该项影响因素有待进一步观察确认。
3 结语
通过原因分析，发现影响轴瓦振动持续爬升的因素如下：（1）发电机载荷分布不符合标准;（2）发电机密封瓦变形;（3）联轴器联接刚度不够;（4）轴瓦刚度不够;（5）励发联轴器端面缺陷;（6）发电机、励磁机转子内部缺陷。
参考文献
[1] 600MW发电机轴瓦振动处理[J]. 葛祥. 电站系统工程. 2014（04）
[2] 600MW火电机组发电机轴瓦振动异常分析及处理[J]. 刘海昌. 浙江电力. 2013（12）
[3] 基于发电机轴电压的测量与保护分析[J]. 顾涛. 新型工业化. 2018（09）
[4] 发电机轴电压的测量与保护探讨[J]. 刘茂东. 科技创新与应用. 2015（32）
关键词：600MW机组;发电机;轴瓦振动;振动异常;轴瓦检修
600MW机组汽轮发电机组发电机型号为QFSN-650-2，额定容量為650MW，采用端盖式轴承，水-氢-氢冷却方式，励磁机为无刷励磁，发电机转子与励磁机转子采用三支撑方式。除发电机的端盖式轴瓦的上瓦为圆筒瓦，下瓦为两块可倾瓦外，其他的轴瓦均为四瓦块的可倾瓦结构。各转子之间均为刚性联轴器连接，除励磁机转子为单支撑结构外，其余各转子均为双支撑结构。
1 检修情况
1.1 发电机转子检修情况
大修时发电机转子返厂检修，对发电机转子上的10个点进行了校调，数据表明，发电机转子不存在弯曲的现象。
在大修中对发电机转子相关部位进行探伤，探伤没有查出缺陷。对发电机转子汽端、励端本体、轴承档及月亮槽部位进行超声波检查，未发现缺陷。
在返厂检修中对发电机转子进行了动超试验，试验结果表明在3050rpm之后一直到3200rpm各点振动幅值保持平稳，无继续上升的情况。通过对发电机转子的检查情况，并未发现明显的缺陷。
1.2 发电机载荷分布试验
为提高发电机基础的刚度，大修时进行了发电机载荷分布试验，试验前机组载荷分布较差，试验后，载荷分布情况符合西屋标准（A：60%～75%，B：20%～30%，C：5%～15%，D：0%～5%）。
1.3 发电机轴瓦检修
大修期间对9#、10#瓦进行了全面解体检查，发现10#轴瓦上部顶块间隙变大，与上次组装数据相比增加了0.40mm。对上下轴瓦进行了PT及UT探伤，发电机
9#、10#瓦上瓦均发现脱胎缺陷，之后对上瓦进行补焊处理。回装时各项轴承相关参数都调整到标准范围内。
1.4 发电机密封瓦
从2006年6月的小修开始发现密封瓦有积碳现象，在随后的历次检修中都对密封瓦进行了更换并将组装相关间隙调整到了合格范围之内，但下一次解体仍发现有积碳现象。
针对密封瓦积碳现象，而且旧密封瓦变形较大，在大修时对密封瓦间隙进行了控制，更换新的密封瓦并对间隙进行调整，数据在标准范围内。
1.5 汽发联轴器液压螺栓改造
为了保证汽发联轴器有足够的联接强度，大修时对汽发联轴器进行了液压螺栓改造，由原来的传统紧固螺栓改造成了液压螺栓，螺栓外锥面和螺栓套筒内锥面的锥度相同，锥度为1∶50，在使用中用液压工具进行打压，具有较好的韧性和很高的强度，可以保证汽发联轴器足够强度的联接。
1.6 励发联轴器
励磁机与发电机采用三支撑结构，因此需对11#轴瓦进行晃度测量。但每次晃度测量都不理想，仔细查找原因后，发现励发联轴器励磁机侧及发电机侧瓢偏均超标，大修时，对励发联轴器两侧端面分别进行了车削处理。处理前，发电机端面跳动为0.085mm，标准为0.013mm;励磁机端面的跳动为0.06mm，标准为0.013mm;对于超标值都进行了加工处理。励磁机-发电机联轴器螺栓在大修中检查螺栓力矩时发现有轻微松动现象，最后在联轴器螺栓上加装锁紧装置。
1.7 励磁机转子
大修返厂在上电对励磁机转子上的9个点进行了校调，数据表明，励磁机转子不存在弯曲的现象。同时在对励磁机转子相关部位进行探伤，对励磁机转子轴颈进行了进行超声波检查，对励磁机转子轴颈进行荧光磁粉检测，均未发现有应记录的缺陷磁痕显示。
2 原因分析
针对机组在大修期间所产生的缺陷，结合设备情况，对引起振动缓慢爬升的原因进行了查找与分析。
2.1 发电机载荷分布不符合标准
发电机是靠自重落在发电机基础之上，这种结构就要求发电机载荷必须符合设计标准。经过对发电机载荷分布情况的测量，发现载荷分布情况很不均匀，发电机载荷分布不均将导致发电机振动情况加剧，使轴瓦刚度下降，同时影响轴系振动。
2.2 发电机密封瓦变形
发电机密封瓦应保持自由浮动状态，轴向、径向间隙都应满足设计要求。在设备解体过程中，发现密封瓦变形以及积碳的情况，由于密封瓦变形，极易引起动静碰磨，从而引起机组振动升高。密封瓦组装时应严格控制安装工艺、尺寸标准，我们采取了适当放大密封瓦与转子轴颈径向尺寸的方法，尽量避免密封瓦运行过程中产生变形，防止产生动静碰磨，从而改善机组振动。
2.3 联轴器联接刚度不够
两根转子之间一般靠联轴器联接，联接刚度的变化会引起轴系振动的变化。汽发联轴器之前采用传统螺栓联接，大修期间把传统螺栓改造成液压螺栓，从而提高联轴器刚度，有效降低振动。而励发联轴器螺栓曾出现螺栓松动的现象，螺栓松动引起联轴器刚度降低，从而引起联轴器附近轴瓦振动上升，在励发联轴器螺栓上加了防松装置，从而有效避免螺栓松动现象。
2.4 轴瓦刚度不够
发电机轴瓦采用端盖式轴承，因此发电机两侧大端盖的刚度直接影响到发电机轴瓦刚度，大修期间，大端盖拆下后上车床找正，发现中分面、立面均出现变形情况，由于大端盖与发电机之间无垫片，且用的硬联接，因此大端盖变形极易造成大端盖刚度下降，引起轴瓦振动上升。
2.5 励发联轴器端面缺陷
励发联轴器之间为硬联接，因此联轴器端面的平面跳动必须在合格范围之内。大修期间，现象励端、电端联轴器端面都出现平面跳动超标情况，平面跳动的超标直接影响到11#轴瓦的晃度，直接关系到轴瓦的振动，因此励发联轴器端面缺陷也是影响机组振动的一个因素。
2.6 发电机、励磁机转子内部缺陷
结合实际振动爬升情况，如果发电机、励磁机转子内部存在裂纹等缺陷，会造成转子振动缓慢爬升现象。但根据检查结果，未发现转子缺陷，该项影响因素有待进一步观察确认。
3 结语
通过原因分析，发现影响轴瓦振动持续爬升的因素如下：（1）发电机载荷分布不符合标准;（2）发电机密封瓦变形;（3）联轴器联接刚度不够;（4）轴瓦刚度不够;（5）励发联轴器端面缺陷;（6）发电机、励磁机转子内部缺陷。
参考文献
[1] 600MW发电机轴瓦振动处理[J]. 葛祥. 电站系统工程. 2014（04）
[2] 600MW火电机组发电机轴瓦振动异常分析及处理[J]. 刘海昌. 浙江电力. 2013（12）
[3] 基于发电机轴电压的测量与保护分析[J]. 顾涛. 新型工业化. 2018（09）
[4] 发电机轴电压的测量与保护探讨[J]. 刘茂东. 科技创新与应用. 2015（32）