600MW汽轮发电机组轴系振动试验研究.doc

600MW汽轮发电机组轴系振动试验研究总结 1、600MW汽轮发电机组基本特性简介 1.1 600MW汽轮发电机组轴系结构 目前，国产600MW汽轮发电机组由上海、哈尔滨和东方三大厂家分别引进美国西屋公司、日本东芝公司和日本日立公司技术制造，主要有亚临界和超临界两种型式。亚临界机组主蒸汽压力为16.7MPa、主蒸汽和再热汽温度为538℃；超临界机组主汽压力为24.2MPa、主蒸汽和再热汽温度为566℃。汽轮机都是一次中间再热、三缸四排汽、双背压凝汽式。发电机为定子线圈水内冷、定子铁芯和定子端部氢外冷、转子氢内冷，静态自并励方式。 三大主机制造厂家的机组轴系结构基本相同，由高中压转子、Ⅰ低压转子、Ⅱ低压转子和发电机转子组成，轴系末端的励磁滑环短轴连接在发电机转子的尾部，各转子之间用刚性对轮连接。略有不同的是上海、哈尔滨机组两个低压缸之间有接长短轴，东方机组Ⅱ低压转子的较长外伸端代替了接长短轴。 机组高中压转子、两个低压转子和发电机转子共有8个主轴承，每个轴承安装有互成90°的x、y两个轴振动和垂直瓦振三个振动测点。在励磁滑环的#9稳定轴承上，上海、哈尔滨机组也同样安装了三个振动测点，但东方机组没有振动测点。 到目前为止，我省已经安装调试完毕投入运行的600MW机组共有7台，其中湘潭电厂二期工程#3、#4机为上海超临界机组，金竹山B厂扩建工程#1、#2机为哈尔滨亚临界机组，鲤鱼江B厂#1、#2机为东方亚临界机组，长沙电厂#1机是东方超临界机组。即将投运的有长沙电厂#2机组，益阳电厂二期#3、#4机为上海超临界600MW机组。在上述几台机组的调试和运行过程中，出现的振动问题以动静碰磨和轴系不平衡最为多见，摩擦引起振动问题的机组占67%，需要进行现场动平衡的机组约占85%，也出现过以前没有的一些新问题。通过本项目的探索研究，投产机组的振动问题都已经基本得到解决。 1.2 国产600MW汽轮发电机组基本参数 1.2.1上海超临界600MW汽轮发电机组基本参数 上海汽轮机厂、电机厂生产的600MW机组，汽轮机型号为N600-24.2/566/566，为超临界、一次中间再热、三缸四排汽、双背压、反动式汽轮机。发电机型号QFSN-600-2，水氢氢冷却方式。轴系由高中压转子、Ⅰ低压转子、Ⅱ低压转子、发电机转子和励磁滑环短轴组成，两个低压转子之间有一根接长短轴，各转子之间由刚性对轮连接（图1）。#1、#2轴承为4瓦块可倾瓦，位于高中压缸前后的轴承箱内；#3～#6轴承也为4瓦块可倾瓦，都座落在低压排汽缸上；#7、#8轴承下面是两块活动瓦、上面为圆筒瓦，支撑在发电机端盖上；励磁滑环短轴与发电机尾部连接，另一端用4瓦块可倾瓦的#9轴承支持。 （1）轴系各转子临界转速设计值： 高中压转子 (轴系/轴段) Ⅰ低压转子 (轴系/轴段) Ⅱ低压转子 (轴系/轴段) 发电机转子 (轴系/轴段) 一阶临界转速 1640/1610 1680/1600 1690/1600 820/763 二阶临界转速 4000/4000 4000/4000 4000/4000 2300/2200 图2 轴系各支撑段尺寸 （2）各跨度参数： （3）各轴承参数： 轴承尺寸mm 轴承载荷KN 轴承比压MPa 理想标高mm 轴承预调量mm 1号 355.6×249.2 156.94 1.771 9.3 0.0 2号 381×266.7 164.07 1.615 4.23 0.0 3号 508×355.6 403.8 2.235 2.89 0.15 4号 508×355.6 418.93 2.139 0.66 0.15 5号 508×355.6 415.43 2.30 0 0.15 6号 508×355.6 413.15 2.287 0 0.15 7号 500×420 320.96 1.528 0.44 0.0 8号 500×420 308.1 1.467 10.06 0.0 9号 228.6×102 9.437 0.405 14.46 0.0 高中压—Ⅰ低压对轮下张口0.237mm，低压高0.345mm；接长轴(固定在Ⅰ低压转子)—Ⅱ低压对轮下张口0.251mm，Ⅱ低压高0.431mm；低—发对轮下张口0.14mm，Ⅱ低压高0.066mm。 1.2.2 哈尔滨亚临界600MW汽轮发电机组基本参数 哈尔滨汽轮机厂生产的亚临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽反动式汽轮机，型号为N600－16.7/538/538型。机组轴系有高中压转子、A低压转子、接长短轴、B低压转子、发电机转子和励磁整流子，各转子均采用刚性联轴器连接，轴系结构与上海超临界机组基本相同（图1）。轴系中#1～#6轴承采用可倾瓦式轴承外，其余均采用椭圆形轴承。 图3 轴系挠度曲线 (1) 轴