1現(xiàn)象描述

某燃機電廠1號機組由一臺三菱M701F4型燃氣輪機、一臺NG9M701F49R型余熱鍋爐、一臺TC2F935.4型高中壓合缸/雙排汽/單軸再熱凝汽式汽輪機和一臺OFR948092921.5型全氫冷發(fā)電機組成。機組為同軸布置,設(shè)有8個支持軸承,燃機排氣側(cè)為#1軸承,發(fā)電機位于機組末端,汽端、勵端分別由#7軸承、#8軸承支撐,每個軸承有兩個振動測點,功率輸出方式為冷端輸出。機組開機、停機時,#7瓦轉(zhuǎn)速在375r/min左右存在振動逐漸增大的現(xiàn)象,且頻譜分析中以2倍頻為主。

2故障分析

2021年3月25日,對修前機組啟、停機及帶負荷運行的振動數(shù)據(jù)進行了采集,在3000r/min、1921r/min和368r/min轉(zhuǎn)速下,各瓦的振動數(shù)據(jù)如表1、表2、表3所示,其中7Y測點的振動隨時間變化趨勢如圖1所示。

3處理措施及建議

(1)將汽輪機低壓缸、發(fā)電機連接靠背輪的16顆螺栓脫開,螺栓s110螺桿直徑80mm,扭矩如表4所示。

(2)螺桿取出、損壞情況:

螺桿取出困難以及有拉毛磨損的有:1號、2號、3號、7號、13號、16號:螺桿取出比較容易,不存在拉毛的有:4號、5號、6號、8號、9號、10號、11號、12號、14號、15號。

1號、2號、3號、13號、16號螺栓均存在咬死情況,螺桿取出困難。通過千斤頂加銅棒敲震取出,取出時前半段銷子不存在拉毛情況,后半段螺桿銷子拉毛,如圖2所示。

(3)機組修前聯(lián)軸器找中心數(shù)據(jù)如表5所示。

(4)機組復(fù)裝情況:

1)低發(fā)對輪螺栓更換兩個咬損的螺母后,其余打磨修理后復(fù)裝。緊力以第一個螺栓達到額定拉伸長度的扭矩為標(biāo)準(zhǔn),均達到8500Psi。

2)低發(fā)靠背輪對中數(shù)據(jù)如表6所示。

(5)修后機組振動情況:2021年10月24日至10月25日#1機組開機,對C修后啟、停機時的振動數(shù)據(jù)進行了采集。機組兩次啟停過程中,振動重復(fù)性良好。正常帶負荷運行的振動數(shù)據(jù)如表7所示,7y帶負荷運行的振動趨勢如圖3所示,發(fā)電機振動較小且平穩(wěn),以1倍頻為主,1倍頻相位穩(wěn)定。

7X、7y振動隨轉(zhuǎn)速變化趨勢分別如圖4、圖5所示,可見振動波動主要發(fā)生在啟停機階段,存在兩個波峰。最大振動對應(yīng)轉(zhuǎn)速為1980r/min(二階臨界轉(zhuǎn)速),高于該轉(zhuǎn)速則振動立即下降,振動分量以1倍頻為主,是典型的轉(zhuǎn)子過臨界不平衡現(xiàn)象。1980r/min轉(zhuǎn)速下的振動數(shù)據(jù)如表8所示。

7X、7Y在367r/min處存在第二個波峰,此時1倍頻分量很小,以2倍頻分量為主,如圖6、圖7所示,該轉(zhuǎn)速下振動數(shù)據(jù)列表如表9所示。本次測量還采集了#7瓦振數(shù)據(jù),如圖8所示。

#7瓦重點轉(zhuǎn)速下振動情況修前、修后對比如表10所示,可見C修大幅降低了過副臨界轉(zhuǎn)速367r/min時的峰值振動,整個啟機過程中#7瓦振動情況相比于修前都有所改善。

4結(jié)語

該機組在正常帶負荷運行時,振動情況良好,振動相位穩(wěn)定,說明轉(zhuǎn)子整體連接、支撐及動平衡狀況較好。此次處理過程中,修前對中數(shù)據(jù)偏差較大和靠背輪螺栓緊力不足是造成#7瓦在副臨界轉(zhuǎn)速振動大且2倍頻分量高的主要原因。#7瓦修后啟機振動曲線變化趨勢與修前一致,存在兩個明顯波峰,對應(yīng)轉(zhuǎn)速分別為367r/min和l980r/min。前者主要是由于過副臨界轉(zhuǎn)速(第一階臨界轉(zhuǎn)速755r/min的一半),存在明顯2倍頻振動,后者1980r/min為第二階臨界轉(zhuǎn)速,以1倍頻為主,過臨界通頻振動121μm,仍在標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)[5]。接下來在機組運行過程中將繼續(xù)跟蹤,重點監(jiān)視機組振動情況,發(fā)現(xiàn)異常及時分析、處理,以保障機組安全穩(wěn)定運行。