唐广通,张伟江,李 宁,王志强,闫晓沛

(国网河北省电力有限公司电力科学研究院,河北 石家庄 050021)

某工程建设2台450 MW燃气-蒸汽联合循环供热机组,一拖一分轴型式,燃气轮机为德国西门子SGT-4000F型燃机,燃气轮机发电机为西门子SGen5-1200 A型空冷发电机,余热锅炉采用三压、再热、卧式、无补燃、自然循环燃机余热锅炉,汽轮机型式为三压、再热、双缸型、带3S离合器、向下排汽的可抽凝、背压、可纯凝运行供热汽轮机,额定功率145 MW。机组轴系由3根转子构成,即高中压、低压和发电机,其中高中压和低压转子一阶临界转速分别为1 776.9 r/min和1 467.2 r/min;轴系由8个轴承支撑,所有轴承均采用4块可倾瓦,轴承底部左右瓦块各1个温度测点。各转子均采用刚性连接,其中机组轴系布置如图1所示。

图1 汽轮机轴系布置

1 启动及空负荷期间的异常振动

1.1 冲转过程中的异常振动

燃气轮机启动并网带20 MW负荷,余热锅炉参数满足汽轮机启动要求,汽轮机首次启动。启动过程中,在500 r/min摩擦检查完毕后继续升速,如图2所示,当转速升至1 000 r/min之后,6号、7号轴承振动随转速升高快速增大,当转速升至1 284 r/min时,6X方向振动达270μm,7X方向振动达180μm汽轮机跳闸。当转速到0,盘车投入后,6号轴承附近的转子偏心表显示偏心为120μm,远超启动前的21μm。分析本次启动过程中6号、7号轴承振动超标的原因是低压转子在轴系中的临界转速值与单转子的数值偏差过大,汽轮机启动过程中低压转子临界转速真实值在设计的临界转速区之外,升速率太低导致振动过大,过大的振动造成转子与低压缸等静止部件的间隙消失产生碰磨,碰磨又加剧振动。……