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摘要:本文重点针对某超临界600MW机组,在启动和运行工作当中存在的异常振动问题进行了分析和研究,在机组的工作过程当中存在内部的转轴和缸体之间直接进行接触,或者是系统内部产生转子的质量不均衡,这些问题都会造成机组产生振动异常问题。本文重点针对机组的异常振动问题展开了分析和处理。
关键词:振动异常;质量不平衡;高压进汽阀序
在最近几年的发展过程当中,我国电力事业的发展速度不断加快,其中以600MW及以上容量的汽轮发电机组,成为了新阶段我国电力工程当中重点的工作机组,600MW工作机组在工作过程当中具有良好的安全性和稳定性,对整个电网的供电质量有着重要的提升,由于该机组类型在整个制造、安装以及检修工作的技术程度不断提升,机组在启动升速以及工作过程当中产生的振动故障问题还没有得到有效的解决,如果机组在工作过程中产生异常振动故障没有得到有效的解决和处理,那么将会直接影响到整个工作机组的正常稳定工作,对电力企业单位带来较大的经济损失。
1.机组概述及振动异常情况
1.1机组基本概述及测试
通过对我国某汽轮机生产厂商生产的超临界凝汽式汽轮机组进行了分析和研究,该设备的型号为N600-24.2/566/566,该机组当中共存在9个轴承,其中1号、2号轴承,在工作过程当中主要承担落地支撑力,4号、5号、6号轴承主要承担的是系统转动过程当中的汽缸压力,8号轴承承担了两个顶端的轴承转动力,9号轴承支撑的是励磁电机转动过程当中的传动力。
1.2机组产生的异常问题状况
该机组在2017年6月正式完成了A级检修工作计划,同时在次年的6月进行了首次投入工作使用,机组在启动之后,内部工作转速上升到2000 r/min的暖机工作过程时,其中转轴1X、1Y、2X 和 2Y在振动过程当中的扶植大小慢慢上升,最终转轴1X、1Y、2X 和 2Y上升到了97.9um、98.5 um、126 um、117 um产生这一异常情况之后,机组内部出现了系统保护动作,汽轮机出现了线路跳闸。在整个降速过程当中,转轴1X、1Y、2X 和 2Y振动值最大可以上升到256um。针对这一层问题相关生产单位,采取了紧急破坏真空机的方式来进行制止,具体如图1所示。
通过机组在运转过程当中的振动变化状态来进行分析和判断,从中总结出该机组在2000r/min的暖机工作过程当中,内部的高压转子受到了不良磨损问题,造成了1号和2号轴承,在工作运转过程中出现了缓慢上升的不良趋势,通过现场的检修和勘查之后得出,该机组设备在大修工作期间,为了有效提高整个维修工作的经济性,将机组内部的中转设备、隔板设备以及封汽的间隙下调到了最低的下限值,同时在系统内部的旋转机械存在 “泊桑效应”,当机组在升速工作当中汽轮机在离心力的作用下产生了径向形变和横向形变,最终造成了转轴变粗变短。因此,该机组在2000r/min暖机工作当中产生了轴承相互之间磨损故障问题,进而造成了整个中压缸产生了振动故障问题。
当机组的转速慢慢下降到0r/min之后,相关工作人员在低速运转的状态下,对轴承工作过程中的声音进行了有效的判断,从中并没有发现任何的异常情况。随后在盘车过程当中,准确记录下来了机组在工作过程当中的挠度值大小为0.55毫米,和冲转之前相比挠度值上升了0.06毫米。通过这一数据分析可以看出在没有发生弯曲形变的情况下,在几个小时的连续盘车之后,并没有产生不良的振动故障问题。
1.3机组再次启动异常情况
将机组再次启动和运转,并且相关工作人员仔细的监视各个轴承相互之间的振动状况,对其中产生的异常情况采取了有效的解决措施,以此来防止内部产生不良振动问题,保证整个机组运行的安全性和稳定性。将该机组运转速度上调到2000r/min过程当中没有发现不良振动问题,在进行40分钟的中速暖机过程当中,并没有发现系统内部的轴承出现不良振动问题。随后工作人员对机组继续进行速度提升,当系统内部的转速上升到2950r/min时,发现机组内部的5、6号轴承整个振动幅度迅速上升,最终由于五六号轴承的振动扶值出现了超标,直接引起汽轮机出现了跳闸保护动作。
2.机组异常故障处理结果
2.1高压缸进汽方式调整
为了有效解决机组内部1号和2号轴承产生的不良振动问题,针对2号轴承在工作过程当中的矛盾关系进行了分析,以此来确定出该汽轮机的优化调整方案,有效防止振动异常问题的再次产生。
通过对高压主汽阀和调节阀的物理位置设定的研究,在机组A级检修工作完成之后,重启该机组设备前,针对高压缸的进汽阀开启顺序进行有效的测定,其中将高压进汽阀同步开启,并且保持机组的平稳工作和运行,通过对机组的运行状态进行观测,其中1号轴承出现的振动幅度相对较小,2号轴承的振动幅度相对较大
2.2处理方案的讨论与确定
相关工作人员在针对2号轴承的振动异常问题确定之后,提取了以下几种方案来加以解决:
方案1:直接将机组内部的转子返回生产厂商来进行检查,看内部的电气设备是否存在不良缺陷问题,是否存在短路等问题等,通过这种处理方式可以有效查找出机组内部产生异常振动的根本原因,并且将故障问题进行有效清除。在通过该方案进行故障解决过程中存在两个方面问题:第一将转子送回到生产厂商来进行检修,如果从现场直接抽出转子送往厂家,在处理完成之后直接返回到现场安装需要消耗掉大量的时间;第二,通过这种处理方式并不能100%将问题解决,由于返厂检修只能处理转子设备本身而不能完全排除其他方面的故障原因。
方案2:在針对现场低压缸体设备进行有效的加固,由于钢铁结构相对比较复杂,在工作过程当中的数据参数无法进行准确的计算,同时运用增加支撑和增加筋板的方式,有效提高整个设备的刚性程度,这种处理方式带有较大的盲目性,实际的问题处理效果并不是非常明显。
方案3:通过对机组内部的轴承系统的平衡程度进行检查,依照相关测试数据来进行分析,由于现场机组在工作过程当中的平衡程度和振动处理问题相对比较复杂,尤其是针对特殊振动故障问题记录来讲,无法准确的预估到整个平衡工作效果,并且在使用动态平衡处理方法当中,机组内部产生任何振动异常的情况都很有可能会对整个机组设备产生不良的影响。但是通过方案1和方案2的处理方式对比,在整个平衡程度上相对比较明显,通过对整个工作量,异常问题的处理效果以及处理工作时间等综合方面进行权衡和对比,最终采取了平衡实验的方式来对振动异常问题来进行处理。
3.结束语:
通过本文针对600MW超临界机组的振动异常问题的处理和分析,从中可以看出振动异常问题对超临界机组的正常运行和工作产生的影响非常明显,并且在后续的发展过程当中变电站内部将会有更多的新型产品,进入到同一个自动化控制系统当中。因此,相关工作单位必须要针对基础内部产生的不良振动问题进行有效的解决,以此来提高整个机组系统的兼容性。
参考文献:
[1]陈友顺,赵卫正.某660MW超超临界机组1~#轴承轴瓦突发性低频振动故障分析与处理[J].能源与环境,2019(02):29-30.
[2]王勇.1000MW机组低压缸轴瓦振动故障原因分析及治理[J].东方汽轮机,2018(03):76-80.
[3]房林铁.超临界600 MW机组振动异常问题及治理措施[J].电站系统工程,2018,34(01):51-53+55.
关键词:振动异常;质量不平衡;高压进汽阀序
在最近几年的发展过程当中,我国电力事业的发展速度不断加快,其中以600MW及以上容量的汽轮发电机组,成为了新阶段我国电力工程当中重点的工作机组,600MW工作机组在工作过程当中具有良好的安全性和稳定性,对整个电网的供电质量有着重要的提升,由于该机组类型在整个制造、安装以及检修工作的技术程度不断提升,机组在启动升速以及工作过程当中产生的振动故障问题还没有得到有效的解决,如果机组在工作过程中产生异常振动故障没有得到有效的解决和处理,那么将会直接影响到整个工作机组的正常稳定工作,对电力企业单位带来较大的经济损失。
1.机组概述及振动异常情况
1.1机组基本概述及测试
通过对我国某汽轮机生产厂商生产的超临界凝汽式汽轮机组进行了分析和研究,该设备的型号为N600-24.2/566/566,该机组当中共存在9个轴承,其中1号、2号轴承,在工作过程当中主要承担落地支撑力,4号、5号、6号轴承主要承担的是系统转动过程当中的汽缸压力,8号轴承承担了两个顶端的轴承转动力,9号轴承支撑的是励磁电机转动过程当中的传动力。
1.2机组产生的异常问题状况
该机组在2017年6月正式完成了A级检修工作计划,同时在次年的6月进行了首次投入工作使用,机组在启动之后,内部工作转速上升到2000 r/min的暖机工作过程时,其中转轴1X、1Y、2X 和 2Y在振动过程当中的扶植大小慢慢上升,最终转轴1X、1Y、2X 和 2Y上升到了97.9um、98.5 um、126 um、117 um产生这一异常情况之后,机组内部出现了系统保护动作,汽轮机出现了线路跳闸。在整个降速过程当中,转轴1X、1Y、2X 和 2Y振动值最大可以上升到256um。针对这一层问题相关生产单位,采取了紧急破坏真空机的方式来进行制止,具体如图1所示。
通过机组在运转过程当中的振动变化状态来进行分析和判断,从中总结出该机组在2000r/min的暖机工作过程当中,内部的高压转子受到了不良磨损问题,造成了1号和2号轴承,在工作运转过程中出现了缓慢上升的不良趋势,通过现场的检修和勘查之后得出,该机组设备在大修工作期间,为了有效提高整个维修工作的经济性,将机组内部的中转设备、隔板设备以及封汽的间隙下调到了最低的下限值,同时在系统内部的旋转机械存在 “泊桑效应”,当机组在升速工作当中汽轮机在离心力的作用下产生了径向形变和横向形变,最终造成了转轴变粗变短。因此,该机组在2000r/min暖机工作当中产生了轴承相互之间磨损故障问题,进而造成了整个中压缸产生了振动故障问题。
当机组的转速慢慢下降到0r/min之后,相关工作人员在低速运转的状态下,对轴承工作过程中的声音进行了有效的判断,从中并没有发现任何的异常情况。随后在盘车过程当中,准确记录下来了机组在工作过程当中的挠度值大小为0.55毫米,和冲转之前相比挠度值上升了0.06毫米。通过这一数据分析可以看出在没有发生弯曲形变的情况下,在几个小时的连续盘车之后,并没有产生不良的振动故障问题。
1.3机组再次启动异常情况
将机组再次启动和运转,并且相关工作人员仔细的监视各个轴承相互之间的振动状况,对其中产生的异常情况采取了有效的解决措施,以此来防止内部产生不良振动问题,保证整个机组运行的安全性和稳定性。将该机组运转速度上调到2000r/min过程当中没有发现不良振动问题,在进行40分钟的中速暖机过程当中,并没有发现系统内部的轴承出现不良振动问题。随后工作人员对机组继续进行速度提升,当系统内部的转速上升到2950r/min时,发现机组内部的5、6号轴承整个振动幅度迅速上升,最终由于五六号轴承的振动扶值出现了超标,直接引起汽轮机出现了跳闸保护动作。
2.机组异常故障处理结果
2.1高压缸进汽方式调整
为了有效解决机组内部1号和2号轴承产生的不良振动问题,针对2号轴承在工作过程当中的矛盾关系进行了分析,以此来确定出该汽轮机的优化调整方案,有效防止振动异常问题的再次产生。
通过对高压主汽阀和调节阀的物理位置设定的研究,在机组A级检修工作完成之后,重启该机组设备前,针对高压缸的进汽阀开启顺序进行有效的测定,其中将高压进汽阀同步开启,并且保持机组的平稳工作和运行,通过对机组的运行状态进行观测,其中1号轴承出现的振动幅度相对较小,2号轴承的振动幅度相对较大
2.2处理方案的讨论与确定
相关工作人员在针对2号轴承的振动异常问题确定之后,提取了以下几种方案来加以解决:
方案1:直接将机组内部的转子返回生产厂商来进行检查,看内部的电气设备是否存在不良缺陷问题,是否存在短路等问题等,通过这种处理方式可以有效查找出机组内部产生异常振动的根本原因,并且将故障问题进行有效清除。在通过该方案进行故障解决过程中存在两个方面问题:第一将转子送回到生产厂商来进行检修,如果从现场直接抽出转子送往厂家,在处理完成之后直接返回到现场安装需要消耗掉大量的时间;第二,通过这种处理方式并不能100%将问题解决,由于返厂检修只能处理转子设备本身而不能完全排除其他方面的故障原因。
方案2:在針对现场低压缸体设备进行有效的加固,由于钢铁结构相对比较复杂,在工作过程当中的数据参数无法进行准确的计算,同时运用增加支撑和增加筋板的方式,有效提高整个设备的刚性程度,这种处理方式带有较大的盲目性,实际的问题处理效果并不是非常明显。
方案3:通过对机组内部的轴承系统的平衡程度进行检查,依照相关测试数据来进行分析,由于现场机组在工作过程当中的平衡程度和振动处理问题相对比较复杂,尤其是针对特殊振动故障问题记录来讲,无法准确的预估到整个平衡工作效果,并且在使用动态平衡处理方法当中,机组内部产生任何振动异常的情况都很有可能会对整个机组设备产生不良的影响。但是通过方案1和方案2的处理方式对比,在整个平衡程度上相对比较明显,通过对整个工作量,异常问题的处理效果以及处理工作时间等综合方面进行权衡和对比,最终采取了平衡实验的方式来对振动异常问题来进行处理。
3.结束语:
通过本文针对600MW超临界机组的振动异常问题的处理和分析,从中可以看出振动异常问题对超临界机组的正常运行和工作产生的影响非常明显,并且在后续的发展过程当中变电站内部将会有更多的新型产品,进入到同一个自动化控制系统当中。因此,相关工作单位必须要针对基础内部产生的不良振动问题进行有效的解决,以此来提高整个机组系统的兼容性。
参考文献:
[1]陈友顺,赵卫正.某660MW超超临界机组1~#轴承轴瓦突发性低频振动故障分析与处理[J].能源与环境,2019(02):29-30.
[2]王勇.1000MW机组低压缸轴瓦振动故障原因分析及治理[J].东方汽轮机,2018(03):76-80.
[3]房林铁.超临界600 MW机组振动异常问题及治理措施[J].电站系统工程,2018,34(01):51-53+55.