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国产600MW汽轮发电机组震动问题分析及处理 　　摘要：国产600 MW汽轮发电机组在运行过程中普遍存在某些振动问题,如低压转子轴承座振动大、高负荷工况高中压转子轴承突发性振动、发电机转子不稳定振动和集电小轴稳定轴承振动大等,严重影响机组的安全、可靠运行。本文对国产600 MW机组的振动特征和振动原因几处理进行了以下分析。 　　关键词：600MW机组；发电机组震动原因；处理； 　　中途分类号：TK269 文献标识码：A 文章编号： 　　 　　1. 低压转子轴振动、轴承座振动 　　1.1 低压转子轴承座振动大 　　低压转子轴承座振动偏大是某些型号国产600MW机组共性问题之一,虽然不是很大的轴振动,但却反映出相对较大的轴承座振动,甚至轴承座振动严重超标。低压转子轴振动不大,表明转子激振力不大,而轴承座振动偏大主要原因是轴承座动刚度较小。 　　现场降低轴承座振动的有效方法是对低压转子进行精细的动平衡,尽可能地减小低压转子的激振力。动平衡的效果取决于低压转子支承轴承处轴振动和轴承座振动的相位关系,如振动均以反向分量为主,则加重较容易达到满意的效果,否则要取得较好的效果有一定的难度。 　　1.2低压转子突发性振动 　　机组运行过程中,低压转子轴承处轴振动和轴承座振动瞬间突然增大,并稳定在较高的振动水平上。由于振动以基频分量为主,振动变化前后相位基本稳定,判断转子部件飞脱,低压转子的平衡状态发生突然恶化。揭缸检查发现低压转子次末级叶片围带断裂飞脱。 　　断口和强度分析表明,在较短运行时间内造成这些低压转子次末级叶片围带断裂飞脱故障的原因与机组存在设计制造缺陷有关。 　　 1.3低压转子的动静碰磨引起振动波动及爬升 　　国内已有多台上电集团生产的某型亚临界600MW机组运行中特别是在冬季,出现因真空过高引起低压转子振动快速爬升导致跳机事故,其它型号亚临界和超临界600 MW机组运行中也出现过一些低压转子振动波动和爬升的情况,原因是低压转子发生了动静碰摩故障所致。 　　600 MW机组汽轮机低压缸刚性相对较弱,空载时因汽轮机鼓风效应造成低压缸排汽缸温度大幅提高以及运行中真空的作用,都会使得低压缸产生变形。如果变形量过大,则端部轴封局部间隙也会消失,引发低压转子端部轴封段动静碰磨,并使得低压转子振动爬升和剧烈波动。另外,当机组升负荷过快,或机组热态起动时蒸汽参数控制不当及在低负荷停留时间过长时,都容易引起低压转子产生摩擦振动。因此,应尽量减少机组在空载状态下的停留时间,及时带负荷运行;同时保证低压缸两侧排汽真空的一致性,并适当控制运行真空值,必要时要降低一些真空值。此外,通过转子动平衡手段尽可能地降低轴振动水平,防止动静部件碰磨。 　　2. 高中压转子振动 　　2.1工作转速和临界转速下高中压转子振动较大 　　有些机组运行中高中压转子1号、2号轴承处轴振动(简称轴振)略大,或其中一个轴承处轴振值略大,超过新机组76μm的振动保证值,振动幅值、相位比较稳定,这是由于高中压转子出厂动平衡精度不够、残余不平衡量较大引起的,可根据振动相位情况在现场或返制造厂对高中压转子实施动平衡来降低振动水平。 　　个别机组投运初期高中压转子振动很好,但随着运行时间的延长,振动逐渐持续爬升,最终振动超过限值。当排除静碰磨因素的影响后,分析原因是制造过程中高中压转子内应力未完全消除等材质方面的因素使内应力在运行中不断释放,造成转子不断弯曲,引发转子振动持续增大,应及时将转子返制造厂进行相应的检查处理。 　　一些机组在高中压转子一阶临界转速区域轴振较大,通常是由于运行操作不当使高中压转子发生动静碰磨而产生一定的永久弯曲变形,产生一阶质量不平衡引起的。当然,个别存在热弯曲的高中压转子在热态起动及停机过程通过其一阶临界转速时振动也较大。 　　当转子弯曲量较小时,可通过现场校正平衡重量抵消弯曲变形的影响。某些型号机组高中压缸在前端、中端和末端均设有专用加重孔,可在高中压转子前、后及中间平面加平衡重量,因此可在现场进行高中压转子的动平衡。需要注意的是,因高中压转子加重相对较麻烦,且调整重量需要一定的时间,所以加重前要仔细分析机组起、停机过程中临界转速区域的振动数据,力争一次加重取得良好的效果。 　　2.2 高负荷工况高中压转子突发性低频振动 　　据不完全统计,目前已有超过10台国产600 MW机组在带高负荷运行中发生高中压转子由蒸汽激振引起的突发性不稳定低频振动,主要表现在1号、2号轴承的突发性振动,严重时振动超限引起机组跳闸。发生这种故障的既有亚临界汽轮机,也有超临界汽轮机。低频振动频率一般为25 Hz的半频,有时为高中压转子一阶临界转速频率。 　　高中压转子蒸汽激振的原因一方面是转子在汽缸中偏斜引起叶顶和汽封间隙蒸汽激