李衛軍
(浙江(jiāng)電科院
1.振動概述
某300MW亞臨界機組汽動給水泵A在(zài)2017年11月的C級檢修中對(duì)該汽動給水泵進了以下檢修內容(róng):#1軸承上瓦(wǎ)檢查、#2軸承上下瓦檢查、齒式聯軸器檢查、對輪中心重新調(diào)整、推力軸瓦重新安裝、軸承箱檢(jiǎn)查。
檢修結束後,啟動衝轉過程時發現(xiàn)汽動給水泵的汽輪機(jī)前後軸承振動相比檢修前(qián)振動有所增大(4000r/min時檢修前20μm檢修後40μm),且在定轉速運行時,振動隨時間的加長而逐漸增大,而汽泵前後軸承修前修(xiū)後振動基本不變。該汽動給水泵軸振(zhèn)報警值為60μm,跳機值為90μm。針對此振動現象,於2017年11月21日對其(qí)進行振動測試分析(xī),並(bìng)分(fèn)析其振動原因,進行(háng)相應的檢修處理。
2.振動處理過程
2.1次振動測試與處理
2.1.1振動現象
對汽動給(gěi)水泵A進行汽輪機前後軸承和汽泵前後軸承振動測試(以(yǐ)下汽輪機前後軸承(chéng)定義為#1軸承和#2軸承,給水泵前後軸承定義為#3軸承和#4軸承),首先對空(kōng)載運行方式下振(zhèn)動進行測試,轉速從2900r/min升至4423r/min,#1軸承X方(fāng)向(xiàng)振動從39μm上升至47μm,Y方向振(zhèn)動從19μm上升至21μm,#2軸承振動從(cóng)33μm上(shàng)升至38μm,Y方向振動從19μm上升至21μm,#3軸承和#4軸承振動基本不變,運行(háng)一段時間後,振動穩定(dìng)無爬升現象。
隨後進行帶負載運行方式下振動測試,汽動給水泵出水(shuǐ)並網運行後,轉速維持在4200r/min左右,#1軸承X方向振動為46μm,#2軸承X方向振動為36μm,穩(wěn)定運行2個小時左(zuǒ)右,振動無爬(pá)升現象,決定維持汽(qì)動給水泵轉速不變,同時觀察振動趨(qū)勢。
汽動給水泵運行(háng)至11月22日淩晨1:00左右(yòu),#1軸承振動上升至60μm,電廠運行人員隨即撤出汽(qì)動給水泵運行並將轉速(sù)降低至3000r/min運行。觀察其曆史振動趨勢圖,發現#1軸承振(zhèn)動和#2軸承振動隨運行時間的加長,振動呈緩(huǎn)慢上升趨勢,到後期振動上升速度加快。具(jù)體振動數據見表1,振動(dòng)趨勢圖見圖1。

2.1.2振動分析與處理
根據表1和圖1的振動(dòng)數據與(yǔ)振動趨勢分析得出,#1軸承和#2軸承在隨運行時間的加(jiā)長,振(zhèn)動出(chū)現(xiàn)爬升現象時,起初運行的2個小時當中,軸係振動維持基本不變,在(zài)隨後(hòu)的6個小(xiǎo)時運行(háng)當中,振動起先呈緩慢上升的(de)趨勢,到後期振動上升速(sù)度加(jiā)快,整個振動變化(huà)過程以1倍頻分量為主(zhǔ)(頻譜圖見圖2),相(xiàng)位變化10度以內,符合碰摩的故(gù)障現象,而#1、#2軸承振動變(biàn)化時,#3、#4軸承振動基本不變(biàn),說明振動故障點基本在(zài)汽輪機側。根(gēn)據振動變化(huà)前後的數據比較,得出碰摩點(diǎn)的位置在汽輪機兩(liǎng)側的可能性較(jiào)大。
根據以上的分析判斷,該汽動給水泵汽輪機側發生了(le)碰摩,Z大可能是在(zài)汽輪機兩側的汽封齒和軸封齒、#1、#2軸承的內外油檔。決(jué)定(dìng)停機檢查上述部位是否有碰(pèng)摩轉子的現象,解體檢查(chá)得出#1軸承外油檔積碳嚴重,隨即對其進行清(qīng)理安裝,其#1軸承外油檔實際圖見圖3、圖4。
2.2第二次振動測試與處理
2.2.1振動現象
#1軸承外油檔清洗安裝結束(shù)後,重新開機啟動,#1軸(zhóu)承振動整體比之前振動要小,但(dàn)振動爬(pá)升的現象依然存在,從振動趨勢來看,在1000r/min的低轉速下(xià),#1、#2軸承振(zhèn)動就已經(jīng)出現了上升趨勢,說明汽輪機(jī)側的碰摩現象依然存在,#1軸承外油檔積碳不是主要原因,還存在其他的碰摩點。
觀察汽動給水泵其他參數據曆史趨勢,發現在2017年11月18日前,該汽給動水泵次啟動前,有將(jiāng)近四個小時的時間裏處於機組真空投運,而軸封汽未投的現象,其參數趨(qū)勢圖見圖5。在那一段時間(jiān)內,汽輪機兩(liǎng)側有可能會有髒東西吸入,吸附在汽封齒(chǐ)或軸封齒上,這是檢修中無法檢查的(de)部位,需要進行開缸檢查。
經過(guò)與電廠的商量討論,決定進(jìn)行利用反複碰摩的方法將碰摩點消除,反複經過3次碰(pèng)摩後,無法消除碰摩點,碰摩的現象依(yī)然存在,如果是汽封(fēng)齒或軸封齒碰摩的話(huà),一般經過(guò)幾次(cì)碰摩(mó)後,會消除該碰摩點,說明汽輪機側存(cún)在(zài)較(jiào)難消除的碰摩點,分析判斷主要懷疑有以下兩點:
根據圖4的曆史參數趨勢(shì)說明(míng),可能會有較硬的東西被吸入汽缸,吸附在汽封齒或軸(zhóu)封齒上,進行汽輪機單(dān)轉,觀察振動情況。
對齒式聯軸器重新進行檢(jiǎn)查,同時複檢對輪中心。
經(jīng)過再次解體檢查(chá)發現:(1)齒式聯軸器對輪中心與檢修後中心(xīn)數據一致。(2)齒式聯軸器汽輪機側的內(nèi)齒和外(wài)齒磨損嚴重,大部分內外齒已經被磨損掉至少二分(fèn)之一,同時有部(bù)分(fèn)外齒已(yǐ)經破碎,其具體實際圖見(jiàn)圖6、圖7。而給水泵側內外齒正常,隨後對汽輪(lún)機側(cè)內外齒進行更換。
檢修(xiū)結束後(hòu),首先進行汽輪機(jī)單轉試驗,Z高轉速至5300r/min時,#1、#2軸承振動Z大13μm,振動正常,說明(míng)汽輪機汽封(fēng)齒或軸封齒無碰摩現象。汽輪機單轉試驗結束(shù)後。然後將汽動給水泵對輪連接(jiē)後,進行空載運行方式,在轉速上升過程中,至低轉速1000r/min暖機時(shí),之前的碰摩現象消失,暖機結束,轉速逐漸升至高轉速4000r/min,Z大振動為#2軸承X方向26μm。Z後進行帶負(fù)載運行方式,當轉速至4083r/min時(shí),Z大振動為#2軸(zhóu)承X方向為23μm,穩定運行一段時間後,整體軸(zhóu)係振動無爬升現象,振動問題得到解決,其具體運行數據見表2。
3.小結
該機組(zǔ)汽動給水泵(bèng)A經(jīng)過一係列的檢修後,碰摩現象的振動問題得到解(jiě)決,這次振(zhèn)動故障體現出來的是碰摩現象,主要原因是(shì)由於齒(chǐ)式聯軸器汽輪機側內外齒磨損(sǔn)嚴重。正常情況下,內外(wài)齒是應該為全齒齧合的狀態,而當內外齒磨(mó)損掉二分一後,全齒(chǐ)齧合變成了間(jiān)隙(xì)齧合,同時傳遞運動與扭矩的能力下降,在設備高速旋(xuán)轉中,由於離心(xīn)力的作用下,產生了一定的偏心與(yǔ)不(bú)平衡力,其次加上#1軸承油檔積碳嚴重(chóng),造(zào)成了此次的振(zhèn)動故障。
此(cǐ)次汽輪機側(cè)內外齒磨損嚴重在(zài)之前的(de)C級檢修中曾經發現過了,但當時未引起檢修人員的注意,所以未曾(céng)對(duì)其進行處理和更換,應當引以為戒,避免類似事件再次發生。