阴峰 徐剑晖 王明生

摘 要：某200MW汽轮机在进行配重后首次启机带负荷时，由于1x轴振大机组停机，经对振动数据和温度数据进行分析，判断最终是由于中压缸膨胀未胀出，以及上下缸温差偏大引起缸的变形，这两个原因共同作用而发生了动静碰磨。基于此提出了提高再热汽温，控制缸温差、提高轴封供汽温度等5条措施，措施采取后效果明显。

关键词：汽轮机;振动大;提高汽温;建议

0 前言

振动是汽轮发电机组运行中最常见的主要故障之一，严重时会行程振动事故，汽轮机组振动故障案例的分析和经验积累对于振动问题的解决很重要。文中某200MW汽轮机在进行配重后首次启机带负荷时，由于1x轴振大机组停机，经对振动数据和温度数据进行分析，结合以往的案例分析[1]，判断最终是由于中压缸膨胀未胀出，以及上下缸温差偏大引起缸的变形，这两个原因共同作用而发生了动静碰磨。基于此提出了提高再热汽温，控制缸温差、提高轴封供汽温度等5条措施，措施采取后效果明显。

1 系統及事件简介

某厂1号机组汽轮机是东方汽轮机厂生产的NJK200-12.7/535/535型汽轮机，为单轴、三缸双排汽、中间再热、间接空冷凝式汽轮机，整个机组共32级。

汽轮机共有五块支持轴承，汽轮机的5个支持轴承分别为可倾瓦轴承及椭圆轴承。1号轴承为可倾瓦轴承，2号轴承为推力支持联合椭圆轴承，也是转子的死点。3、4、5号为椭圆轴承。

事件前机组主要参数：机组负荷121MW，真空-73.6 kPa，主汽温527℃，再热汽温518℃，主汽压力8.23MPa，再热汽压力1.51MPa，汽轮机1X轴振动81μm，2X轴振动60μm，3X轴振动111μm，4X轴振动75μm，5X轴振动21μm，6X轴振动35μm，7X轴振动70μm，没有正在进行的操作。

5分钟后汽轮机1瓦X向振动由81μm开始上涨，除5瓦振动下降外，其余各轴瓦振动皆上涨，其他各参数无异常，持续观察振动情况。

运行人员进行了降负荷操作，但54分钟后汽机各轴振动无下降趋势，1X振动大汽轮机跳闸。跳闸前，各轴振，1X：287μm，1Y：116μm，2X：130μm，2Y：108μm，3X：142μm，3Y：120μm，4X：160μm，4Y：180μm，5X：105μm，5Y：45μm。

2 振动情况

1号机组由于1X振动大，本次启机前进行了配重。

配置前机组带负荷时1X振动为119μm，3X振动为103μm，其他振动不大于65μm，配重后3000r/min时，1X振动为75μm，3X振动为101μm，4X振动为83μm，其余小于63μm，配重后带负荷3X振动为147μm，3Y振动为121μm 其余小于73μm。

因启机时间较仓促并未对启动过程进行监测，通过现场DCS查看通频发现，汽机在定速3000r/min时振动值较好，在带负荷后3X振动值由101.4μm上升到了147.4μm。

机组跳闸后，经过简单处理后重新启机，在重新启动定速3000 r/min时振动值较好，振动最大94μm，但带负荷后3X振动持续增加，最大时增加至180μm。

机组在启动时的偏心0.06mm、跳机后再次启动前的偏心为0.06 mm。

高压缸热膨胀30 mm，中压缸热膨胀7mm。

3 原因分析

机组在加负荷过程中发生动静碰磨，3X振动值逐渐由101.4μm逐渐攀爬至147.4μm，随后振动发散，并影响到其他轴瓦振动，最终因轴系振动值过大而跳闸。

通过现场检查，机组发生动静碰摩的可能原因有如下：

（1）可能是中压缸膨胀未胀出（中压缸膨胀值DCS比就地实测大1 mm左右）;

（2）可能是中压缸外缸外壁上下温差大（中压缸内缸上壁温度不准确无法准确判断）。

最终可能是由于中压缸膨胀未胀出，以及可能上下缸温差偏大引起缸的变形，这两个原因共同作用而发生了动静碰磨。

4 治理措施

（1）中压缸前、后、左、右架设千分表，每5分钟记录一次表读数;

（2）在相同负荷下，机组再热蒸汽温度提升至510℃到520℃之间;

（3）中压缸内缸上、下缸温差调整至20℃以内;

（4）中压轴封供汽温度提升至220℃;

（5）根据机组绝对膨胀情况敲击中压缸猫爪;

（6）每个负荷调整阶段都要观察10-20分钟，待振动平稳后再进行负荷增减，振动增加超过20μm时，停止操作。

5 治理效果及建议

采取措施后，机组负荷150MW，振动值如表1所示。

（1）机组启动过程中，增加暖机时间，待汽缸膨胀完全达到正常运行数值时，再缓慢增加负荷，并严密监视轴振、胀差、上下缸温度等参数[2]，发现上涨时，立即停止增加负荷，稳定参数运行，必要时立即降低负荷。

（2）事件分析中发现中压缸内缸上内壁温度的不准确，无法判断上下缸温差是否过大，仅能通过外缸壁温进行判断，因此需及时消除测点不准缺陷，利于监控运行。

参考文献：

[1]张学延，张卫军，周亮等.国产600MW超临界汽轮发电机组振动问题分析及处理[J].热力发电，2006，7（07）：44-47，49.

[2]王延博.大型汽轮发电机组TSI/TDM系统振动测点配置基本原则研究[J].汽轮机技术，2004，3（19）：193-195.