密封油系统振动分析及处理措施.pdf

2010年第2期 《安徽电力科技信息》 密封油系统振动分析及处理措施 某电厂20OMW机组为东方汽轮机厂生产的 三缸三排汽中间再热式机组发电机采用氢气作 工作介质，工作压力为0．29MPa，对氢气的密封采 用双流环式密封轴瓦，其结构分为空侧油系统和 氢侧油系统，由两个独立但又互相联系的油路向 密封油系统供油发电机充氢后，要求密封油系统 必须保证密封油不间断地供油，用以密封发电机 的氢气，同时通过油压自动装置(平衡阀、差压阀) 保证氢压低于密封油压0．04MPa'~,0．06MPa，并 使密封瓦空、氢两侧的油压平衡 1系统情况介绍 (1)该电厂密封油系统是1998年改造的，采 用哈尔滨电机修造厂设备本系统是由两套互相 独立可以进行无扰切换的供油系统组成正常运 行情况下，一路由主油泵出口引出，由隔离阀与空 侧密封油系统隔离，主油泵来油通过隔离阀经减 压阀节流减压，将油压由2．OMPa降至0．8MPa， 经逆止门进入空侧密封油供油母管，供密封瓦空 侧用油为保证空侧密封油系统的安全性，在减压 阀后装有安全阀，与空侧密封油箱相连当系统压 力过高超过定值时，安全阀动作，保证空侧密封油 系统不致超压。

在机组启停时，一路由空侧油箱来 油分别经交流密封油泵、直流密封油泵(直流密封 油泵为交流密封油泵备用泵)，空侧密封油泵出口 压力油经逆止门入空侧密封油母管供密封瓦空侧 用油，当机组正常运行时，该路作为备用状态如 图1) 密封油母管 图1空侧密封油系统 (2)但自从该系统1998年改造后，只要投运 (3)由于本系统不能进行正常的切换，将造成 主油泵至密封油管路供油，整个系统就会产生剧 机组正常运行时空侧交流密封油泵仍处于长期运 烈振动，在相继投运空侧交流密封油泵后系统才 行状态，造成设备重复运行，使系统经济、安全性 能稳定运行，这就说明开、停机时，是由空侧交流 变差，严重威胁机组安全 密封油泵向系统供油，当机组并网带负荷正常运 2原因分析 行时，将由密封油泵供油切换至主油泵出口经减 经过对系统进行深入、细致的分析与观察，认 压阀向密封油系统供油，就会出现整个密封油系 为造成密封油系统振动的原因有以下几方面； 统产生剧烈振动，空侧密封油压出现较大幅度的 (1)设备本身问题当系统供油由主油泵出口 摆动，摆动达0．3MPa，严重影响系统安全运行，必 经隔离阀后由减压阀节流减压，若减压阀卡涩、减 须立即启动空侧交流油泵系统才逐渐稳定下来， 压阀反馈信号过于灵敏都将造成系统的振动。

本 达到平稳向系统供油 系统使用的减压阀为JF一2型本阀系波纹管直 】 2010年第2期 《安徽电力科技信息> 动式定值输出减压阀，阀的出口压力(--次油路压 力)低于进口压力(一次油路压力)的压力调节阀， 进口压力或出口流量变化时，能自动调节，使二次 油路压力在整定值范围内基本保持恒定本减压 阀由测量机构及执行机构两部分组成测量机构 采用金属波纹管测压及密封和调节弹簧参与压力 调节反馈信号管(反馈信号管O6mm)的一端从 减压阀测量机构引出，另一端接减压阀的出口，出 口压力(--次油路压力)作为反馈信号，产生的作 用力与减压阀顶部调节弹簧产生的作用力相平 衡l调节弹簧压缩力，则相应改变减压阀的出口压 力值；执行部分采用双向流量控制阀杆，受测量部 分直接控制，进口压力经阀杆控制开口节流，使出 口压力减压，阀杆开口大小，改变出口压力大小 当减压阀发生卡涩或反馈信号过于灵敏对将使减 压阀的阀杆动作失常，造成出口压力和流量不稳 定，引起振动 (2)系统本身问题主油泵出口压力波动、系 统中的空气未放尽、各部件间距太近也是造成该 系统振动的主要原因主油泵出口压力波动，波动 改进前 O0衄 的压力油经隔离阀、减压阀进入密封油系统，使系 统产生振动。

从现场可以看到隔离阀与减压阀相 距太近，从隔离阀出来的压力油未经稳定流动直 接进入减压阀，也将造成减压阀的阀杆动作失常， 从而造成系统振动 (3)油质的问题油中含水、含有大量气泡和 油质较脏，也将引起设备的卡涩和振动 (4)运行人员业务水平问题在进行由密封油 泵向主油泵供油切换工作中，隔离阀开启较快和 减压阀后再循环管阀门调整不当，也将造成系统 振动 3制定措施 (1)系统管路的整改保持主油泵出口压力稳 定，在系统使用前放尽系统内的空气，并将各部件 布置不合理的管路进行整改，即对主油泵至空侧 油隔离门与减压阀之间管道加长，将原管道长度 L1=300mm增加至L2—800mm，使压力油达到 稳定流动的要求，并对较长的油管路进行加固处 理如图(2) 主油箱来油 mm 改进后 图2系统改进前后比较 (2)减压阀的改进对减压阀进行解体检查． 清洗，并保持主油箱油位不致过低·防止油中含有 保证弹簧完好、无裂纹，波纹管完好无破损，阀杆 大量气泡及杂质，使系统油质达到良好 在阀体内动作灵活，无卡涩现象；将原减压阀反馈 (4)运行人员业务水平对运行人员进行系统 信号管改为波形管即增加反馈信号管长度，并在 培训，熟悉本系统的原理与结构避免运行人员在 反馈信号管装两只针型阀及节流孔板(节流孔板 操作过程中因操作不当而引起系统的振动。

0---3ram加装在针阀1出口接头处)，便于精确调 4效益分析 节反馈信号压力使反馈信号对阀杆影响不致于过 通过本次整改处理，由主油泵向密封油系统 度灵敏 供油，运行稳定，没有出现振动现象，可使空侧交 (3)油质的清洗对密封油系统的滤网应定期 流油泵长期处于备用状态按一年360天计算，该 2 2010年第2期 《安徽电力科技信息》 交流密封油泵使用电机功率为5．5kW，则年节电 量一5．5X 24X 360=47520kW．h，每度电按0．5 元计，年节约人民币23760元 5结语 通过以上整改后，不仅具有明显的经济效益， 同时相应提高设备的安全运行系数，进一步保证 设备、人身的安全 淮北发电厂 沈小杰张慧 某热电总厂1号汽轮机末两级叶片故障分析及处理 某热电总厂1号汽轮机原为上海汽轮机厂生 产的高压50MW供热汽轮机，2000年由哈尔滨汽 轮机厂增容改造为高压60MW供热汽轮机，1号 汽轮机于2010年3月5日第二次大修，解体后发 现转子有如下缺陷：第15级叶片(次末级) 6．5 mm拉筋有2处断裂第16级(末级叶片)在司太 立合金片位置被第15级断裂拉筋打击为凹囊、开 裂及变形，同时末级叶片整圈内拉筋二十多个套 筒与拉筋连接处大部分银焊开裂，为此我们对该 两级叶片故障进行分析、处理。

1 增容改造为高压60MW供热汽轮机的概况 机组改造的基本指导思想：机组改造是在汽 轮机缸体和抽汽管道等几何尺寸不作变更的前提 下，通过改造内部部分动、静叶片的型线及材质， 提高其强度和级间效率，以使汽机的额定容量由 50MW扩容到60MW，且机组改造后的效率不低 于原机组机组部分动、静叶片的型线及材质经改 造后，应有效降低机组轴向推力使最大轴向推力 小于130KN(原机组50MW时的推力为143KN)， 经改造后的机组在出力为60MW时，推力瓦温不 高于85℃ (1)汽轮机转子改造：汽轮机的(13级～16 级)叶片叶轮更换成“全三维型”的型线及材质后， 其叶片和叶根的宽度加大，型线厚度加厚其中， 附表 第14、15、16级叶片窜装拉筋第13级叶根采用外 包T型叶根，第14级～16级叶根分别采用二叉、 三叉、和四叉型叶根；第16级叶片叶型进汽边装 焊司太立合金，第15级叶片采用电火花强化在 第13级叶片改造以后，同步改造该级的静叶隔 板，采用“弯扭联合全三维成型静叶栅”以使叶片 的Bo型频率避开其静叶的激振频率同时为保证 叶轮与主轴间可靠地传递扭矩，第14级一15级叶 轮与主轴改配径向键，原轴向键槽用填块填平。

(2)隔板、缸体的改造：为保证增容改造后的 出力，提高机组效率和安全可靠性，经热力核算， 更换中、低压缸第9级"16级共八级隔板、隔板汽 封及相关零件，调整其静叶的型线和数目，以克服 该几级隔板通流能力偏紧、叶片根部负反动度偏 大的现象同时，根据各级隔板的工作条件，第9、 1O级隔板采用焊接结构，汽道部分采用了“分流 叶栅”结构，以提高其汽动性能和抗变形能力第 11~16级隔板仍采用铸造结构为适应末级叶片 的加宽和增大后汽缸通流量，对后汽缸内部前上、 下端面进行了轴向20mm切除以保证动静配合尺 寸和通流尺寸并提高级间通流效率等等 2两级叶片故障概况 (1)两级叶片技术参数(见附表) 动叶中径 动叶高度 叶根型式 动叶片数量 成组方式 叶片材料 隔板静叶数 安全倍率 第15压 一道拉筋银 1583 366 三叉型 96 2Crl3 58 6．0 力级 焊分组连接 第16压 二道拉筋整 1780 540 四叉型 94 2Cr13 66 6．2 力级 围银焊连接 (2)两级叶片故障概况 第15级叶片(次末级) 6．5 mm拉金有2处 拉筋断裂二处，断裂位置在叶片拉筋孔处，见照片 1。