某燃气-蒸汽联合循环电站125MW汽轮发电机组瓦振异常的分析与处理.docx

          某燃气-蒸汽联合循环电站125MW汽轮发电机组瓦振异常的分析与处理                    Summary：某联合循环电站汽轮发电机组6号轴承瓦振持续缓慢上涨，利用汽轮机结构振动的原理，分别从转子激振力、结构刚度角度进行分析，确认瓦振异常是由轴承座与台板之间的螺栓连接松动引起，通过紧固螺栓并进行防松脱处理，使瓦振恢复正常Key：联合循环；汽轮机；瓦振；结构振动Abstract：Ananalysiswasconductedforhandlingtheabnormalvibrationofaturbo-generatorunitingas-steamcombinedcyclepowerplantonthebasisofstructuralvibrationprinciple.Theexcitingforceofrotorandstructuralstiffnesswereestimated,whichindicatethattheabnormalvibrationstemsfromboltlossenessbetweenbearingpedestalandplaten.Boltsweretightenedandlockedtomakethevibrationbacktonormal.Keywords：combinedcycle;steamturbine;vibration;structuralvibration某电站运营的两套9F级分轴式燃气-蒸汽联合循环机组，配套了由哈尔滨汽轮机厂设计制造的125MW三压、再热、三缸、冲动、抽凝式汽轮机。

2017年2月7日该电站#2机组启动后，汽轮发电机组6号轴承瓦振持续缓慢上涨，最终超出振动标准值，威胁了设备的安全稳定运行本文详细介绍该事件的分析和处理过程，为今后同类事件的处理提供借鉴1汽轮机结构振动简析汽轮机瓦振属于非旋转部件的振动，即结构振动结构振动的大小与转子激振力成正比，与结构刚度成反比转子上产生的激振力（如汽流激振、油膜振荡、不平衡电磁力、不平衡离心力）首先会引发较大的轴振，继而传导至轴承座、汽缸等结构部件上；结构刚度取决于材料强度、连接状况和共振情况[1]瓦振可以用振动烈度或振动幅度进行评价，具体限值详见表1[2]3瓦振异常的分析及处理根据《200MW级汽轮机运行导则（DL/T608-1996）》，在额定转速及带负荷运行期间，瓦振大于50um应分析原因进行处理[3]对瓦振异常的分析需从影响结构振动的因素入手3.1转子激振力影响分析TDM振动诊断系统记录的历史曲线显示，除6号轴承瓦振外，整个汽轮发电机组轴系振动情况良好，振幅和相位稳定，且主要为一倍频在机组AGC、AVC投入的情况下，发电机运行稳定，振动数值与发电机有功功率、无功电流没有相关性据此，可以推断机组在多次检修后，并不存在转子对中不良、质量不平衡、动静摩擦、汽流激振、油膜振荡、发电机绕组匝间短路等情况。

该电站也进行了一系列试验，发现改变润滑油温度、发电机励磁电流、凝汽器真空度，对机组轴振、瓦振确无任何影响3.2结构刚度影响分析一般情况下，瓦振数值应小于相应位置的轴振6号轴承瓦振（52um）大于轴振（46um），说明6号轴承座可能存在异常3.2.1材料强度分析该电站对6号轴承进行了检查，未发现轴承座产生裂纹、老化、变形等情况机组启动前的历次检修也未对6号轴承座进行过维修、更换工作考虑到这台机组刚刚投产两年多，材料强度降低问题基本可以忽略3.2.2连接状况分析轴承座的连接状况包括台板与基础、轴承座与台板的连接状况，可以通过测量连接部件之间的差别振动加以判断由于6号瓦振在14天内才从32.7um涨至52um，上涨速率缓慢且振幅基本在合格范围内，电站运维人员未及早开展基础、台板、轴承座的振动数据监测2016年8-9月机组大修期间，在电站拆除盘车箱对台板表面进行打磨清理的过程中，并未发现台板有松动迹象，因此电站首先从轴承座与台板的连接入手，于2017年2月21日对6号轴承座两只地脚螺栓进行了紧固，发现瓦振从52um降至45um；2月22日又对剩余10只地脚螺栓进行了紧固，发现瓦振又从45um降至27um（如图3）。

这说明6号轴承座与台板的螺栓连接逐渐松动是6号瓦振逐渐上涨的主要原因图4汽轮发电机组6号轴承现场图片如图4，考虑到6号轴承紧邻发电机定子端盖，电站还专门测量了定子端盖的振动仅为20um，因而排除了定子端盖振动对6号轴承瓦振的影响3.2.3共振情况分析进一步检查发现，该机组汽轮机各轴承座地脚螺栓全部进行过防松脱处理，但发电机两端的6号、7号轴承座地脚螺栓自基建期开始就未进行过防松脱处理，因而随着机组运行小时数、启停次数、检修次数的增加，以及6X轴振（如表3，92um）稍大的影响，地脚螺栓便开始逐步松动，影响了瓦振为避免同类事件的发生，该电站对两套机组汽轮发电机的6号、7号轴承座地脚螺栓的螺母全部进行了点焊加固处理4结语汽轮机瓦振属于结构振动方面的问题在分析处理异常振动时，应从影响汽轮机结构振动的各方面因素着手，在机组设计、制造、安装和运行维护各阶段采取应对措施：（1）在设计阶段，要使结构的固有频率与工作转速下50Hz基频及100Hz二倍频有较大的避开范围；（2）在制造阶段，要确保结构强度合格、尺寸合适；（3）在安装阶段，要确保基础灌浆良好，保证台板与基础及轴承座与台板接触良好、螺栓紧固、紧力均匀，并采取适当的防松脱措施；（4）在运行维护阶段，应设法降低转子激振力，避免轴振异常的发生，同时做好运行参数监视及结构部件脱焊、裂纹、连接不良等问题的监测。

Reference[1]张学延.汽轮发电机组振动诊断[M].北京：中国电力出版社,2008.[2]赵常兴.汽轮机组技术手册[M].北京：中国电力出版社,2013.[3]电力工业部电站汽轮机标准化技术委员会.DL/T608-1996200MW级汽轮机运行导则[S].  -全文完-。