200MW汽轮机轴承故障的诊断与处理(3)

汽轮机轴承的诊断

图*

调节阀后压力随有功功率的变化关系

()!!号瓦故障原因分析

根据试验数据"分析机组负荷#调节阀后压力#

轴心位置#!号瓦轴振和瓦温#"号瓦轴振和瓦温的变化关系"可得出如下结论!$!%高压转子轴心位置的变化是引起瓦温&轴振变化的直接原因’$"%从轴心位置与负荷&调节阀后压力$部分进汽度%的关系可确定"轴心位置的变化是由部分进汽度引起的横向力产生的’$#%由调节汽门开度加减负荷时"调节级喷嘴处于部分进汽状态’在!$%&’负荷下"!&

""个喷嘴全进汽"在高压转子上产生最大横向推

力"使"号瓦轴心位置沿水平方向向右产生较大位移"进油口油楔减小"使进油量不足"引起瓦温升高﹑轴振增大($(%!&"号瓦轴振频谱中存在半频&二倍频&三倍频&四倍频等丰富的振动信息"根据机组的结构特点"认为主要是由于高中压转子对中状态不良"反映在高压转子!号瓦轴颈摆度过大"特别是高压转子较轻易出现类似悬臂轴振动状态’降速过程中"!号瓦轴振出现的半频和二倍频振幅超过一倍频的现象也有动静碰摩的影响)

()(配汽剩余力产生的原因

汽轮机的调节级喷嘴布置和周向汽流力示意见

图)*当全周进汽时"对角的"个喷嘴组所产生的汽流力方向相反"若喷嘴组面积相等"调节级汽流力除产生驱动转子旋转的扭矩外将完全相互抵消"不存在剩余汽流力*但在部分进汽时"没有流过蒸汽的喷嘴组不存在汽流力"若进汽是非对角的"则汽流力不

图%

喷嘴组周向汽流力

能相互完全抵消"调节级将会产生剩余汽流力*可见"调节级喷嘴的非对称进汽是产生配汽剩余汽流力的根本原因*

原喷嘴配汽方式为!+"!#!$调节阀顺序进汽"在部分负荷时调节级将产生配汽剩余汽流力*经计算此配汽剩余汽流力随主蒸汽流量的变化关系如图$所示"力的方向如图)所示*可见在负荷变化过程中"垂直剩余汽流力变化不大"而水平剩余汽流力变化却很大*当主蒸汽流量约为(*%+,-,负荷!)%

&’左右%"调节阀!-"基本全开"其它阀门不开或

开度很小"水平剩余汽流力达到最大约)./+’当蒸汽

流量约为/#%+,-,负荷!$%&’左右%"调节阀#开

启"水平剩余汽流力约为)+*可看出负荷!)%!!$%

&’区间"调节级水平剩余汽流力与高压转子的重

量相当"如此大的附加汽流力作用必将使高压转子轴心产生较明显的水平偏移*

图+

原配汽方式调节级汽流力随主蒸汽流量的变化

&!!"#$%&’()*+,,-

汽轮机"号瓦存在的轴振大及瓦温高的故障原因查明后"利用大修时间进行了现场处理"采取的主要措施有更换新设计的凸轮来改变原有的配汽方式"实现对角进汽’处理高中压联轴器"调整高压转子!号瓦轴颈摆度小于%.!00"保证高中压转子联接同心度*汽轮机进行123系统改造后"其配汽方式的更改仅通过软件就可实现"十分方便*

&)’配汽方式的设计

机组的原配汽方式为!+"!#!$"为减小

调节级配汽剩余力"对可能的各种进汽方式进行了计算"通过优化比较"确定了一种效率高&汽流力小的配汽方式为!"+$!#!!*图*&!%给出了调节级垂直和水平方向汽流力的变化曲线*

&)!高中压转子现场处理

大修解体后检查发现

"高中压转子的联接同心

度不好

"表现为高压转子!号瓦处轴颈摆度过大"达到%.4)00*通过研刮高中压联轴器端面"保证组装

后!号瓦处轴颈摆度小于%.!%00*