汽輪發(fā)電機(jī)組軸向振動(dòng)超標(biāo)原因和消除方法

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1、汽輪發(fā)電機(jī)組軸向振動(dòng)超標(biāo)原因和消除方法　　【摘要】我公司有一臺(tái)QFK1—3—2Z容量為3000KW低溫余熱汽輪發(fā)電組，自2011年2月投入運(yùn)行以后，運(yùn)行情況一直良好。2012年3月20日，發(fā)現(xiàn)機(jī)組振動(dòng)幅度超標(biāo)（標(biāo)準(zhǔn)是振幅≤0.05mm），機(jī)組振動(dòng)幅度超標(biāo)會(huì)危害機(jī)組的安全運(yùn)行，產(chǎn)生嚴(yán)重的設(shè)備故障，損壞機(jī)組，因此機(jī)組不得不停止運(yùn)行，查找振動(dòng)原因并采取消除振動(dòng)措施?！娟P(guān)鍵詞】汽輪發(fā)電機(jī)組；振動(dòng)故障；消除方法一般來說，引起發(fā)電機(jī)組振動(dòng)超標(biāo)的原因有電氣方面和機(jī)械方面這兩大方面。1電氣方面的原因（1）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈匝間短路。（2）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子間的空氣間隙不

2、均勻，而且定子鐵心固定不緊，或它的外殼剛度不足；（3）定子、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)中心不重合。定子、轉(zhuǎn)子之間的磁場(chǎng)中心不重合，定子、轉(zhuǎn)子之間將產(chǎn)生一個(gè)軸向電磁拉力，引起機(jī)組產(chǎn)生軸向振動(dòng)。振動(dòng)表現(xiàn)的特點(diǎn)：加勵(lì)磁電流后才發(fā)生振動(dòng)，勵(lì)磁電流愈大振動(dòng)愈大，振動(dòng)頻率一般與轉(zhuǎn)速相符或?yàn)檗D(zhuǎn)速的兩倍。8停機(jī)以后進(jìn)行勵(lì)磁電流振動(dòng)試驗(yàn)，振動(dòng)值沒有隨著勵(lì)磁電流的增加而增加。轉(zhuǎn)子回路二點(diǎn)接地，也可以引起發(fā)電機(jī)組振動(dòng)值超標(biāo)，但這臺(tái)發(fā)電機(jī)組裝設(shè)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)裝置，該裝置沒有動(dòng)作過，測(cè)量轉(zhuǎn)子回路對(duì)地絕緣阻值，其阻值為0.5MΩ，符合要求。把轉(zhuǎn)軸吊起，使4號(hào)軸承不接觸轉(zhuǎn)軸，測(cè)量4號(hào)軸承對(duì)地

3、絕緣阻值，其阻值為6MΩ，符合要求，這說明機(jī)組運(yùn)行時(shí)沒有軸電流。顯然本次振動(dòng)超標(biāo)不是由于電氣方面原因引起的。2機(jī)械方面的原因2.1轉(zhuǎn)體質(zhì)量不平衡轉(zhuǎn)體質(zhì)量不平衡，運(yùn)轉(zhuǎn)中不平衡力離心力將在軸承上產(chǎn)生一周期性干擾力，使機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)。離心力F=m·r·。引起轉(zhuǎn)體質(zhì)量不平衡的原因一般有以下原因：（1）汽輪機(jī)起動(dòng)時(shí)暖機(jī)不當(dāng)，造成轉(zhuǎn)軸彈性彎曲。軸的彎曲必使其重心改變而產(chǎn)生不平衡離心力，引起機(jī)組振動(dòng)。（2）葉片有不均勻腐蝕、機(jī)械磨損或結(jié)垢等。（3）轉(zhuǎn)子上有零件松動(dòng)。（4）靠背輪或轉(zhuǎn)子上其他零件不平衡。（5）轉(zhuǎn)子部件在高速下發(fā)生不對(duì)稱的位移。8轉(zhuǎn)體質(zhì)量不平衡產(chǎn)生的振

4、動(dòng)表現(xiàn)的特點(diǎn)是：汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)諸軸承均發(fā)生較大的振動(dòng)，在通過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，振幅特別明顯地增大；轉(zhuǎn)速上升接近額定值時(shí)，振動(dòng)增加很大。振動(dòng)頻率和轉(zhuǎn)速相符。如果存在轉(zhuǎn)體質(zhì)量不平衡，那么在現(xiàn)場(chǎng)用HY-103測(cè)振儀，可以觀察到軸向振動(dòng)幅度不大，垂直和水平方向振幅很大。2.2轉(zhuǎn)動(dòng)部分與靜止部分發(fā)生碰擦安裝檢修后機(jī)組動(dòng)靜部件之間的間隙過小或運(yùn)行時(shí)熱膨脹不均等會(huì)發(fā)生摩擦，此摩擦力周期性地作用在轉(zhuǎn)子上，造成機(jī)組振動(dòng)。（1）動(dòng)葉片和導(dǎo)向葉片相磨擦。（2）軸封間隙太??；（3）風(fēng)擋、油擋及汽封裝置不正確；轉(zhuǎn)動(dòng)部分與靜止部分發(fā)生碰擦振動(dòng)表現(xiàn)的特點(diǎn)：振動(dòng)一般表現(xiàn)在磁擦處附近，在

5、機(jī)組升速或停機(jī)的過程中，能聽到金屬的碰擦聲；振動(dòng)波形較紊亂。2.3支承部件松動(dòng)或有缺陷（1）軸承座的緊固螺拴松動(dòng)，或軸承座與基礎(chǔ)合板貼合得不緊密。（2）由于基礎(chǔ)不均勻下沉，臺(tái)板的澆灌不良或地腳螺絲松動(dòng)而引起臺(tái)板和基礎(chǔ)貼合不緊密。（3）靠背輪螺松動(dòng)。（4）軸瓦在軸承內(nèi)未壓緊或球面形軸瓦在它的座落軸承凹窩里松動(dòng)2.4潤(rùn)滑不正常8（1）由于潤(rùn)滑油供給不足或偶然瞬間中斷，造成油膜不穩(wěn)定或油膜破壞。（2）油質(zhì)不良（乳化皂化之形成等等）。（3）軸瓦間隙太大，油膜建立不起來。（4）油溫過低。（5）油的牌號(hào)選用不當(dāng)。振動(dòng)表現(xiàn)的特點(diǎn)：振動(dòng)時(shí)有時(shí)無，當(dāng)運(yùn)行工況改變時(shí)，

6、振動(dòng)隨之變化；振動(dòng)時(shí)機(jī)組聲音不正常，好象在抖動(dòng)；振動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)速不相適應(yīng)。2.5間隙值或緊力值不符合要求查閱相關(guān)技術(shù)資料，側(cè)隙值要求0.20—0.22mm之間，頂隙值要求為0.15—0.25mm，f緊力值要求為0.05—0.08mm，g緊力值要求為0.02—0.04mm。經(jīng)測(cè)量，2號(hào)—4號(hào)軸承緊力與間隙值如下：2號(hào)軸承：頂隙值：0.18mm、側(cè)隙值：左0.20mm右0.22mm、f緊力值：0.06mm、g緊力值：0.03mm：3號(hào)軸承：頂隙值：0.17mm、側(cè)隙值：左0.170mm右0.21mm、f緊力值：0.06mm、g緊力值：0.026mm：4號(hào)

7、軸承：頂隙值：0.18mm、側(cè)隙值：左0.20mm右0.22mm、緊力值：0.07mm：從以上數(shù)據(jù)可以看，緊力值和間隙值均符合技術(shù)要求，振動(dòng)值超標(biāo)原因不是緊力值和間隙不符合要求（由于不能拆開汽輪機(jī)大蓋，1號(hào)軸承未能測(cè)量緊力值、間隙值。）2.6中心偏移（1）軸承位置的改變機(jī)組安裝時(shí)若預(yù)先未考慮機(jī)組運(yùn)行時(shí)軸承與汽缸間溫度的差異、基礎(chǔ)各部分的溫升不均勻、使用凝汽器后中間軸承座下沉等，均8對(duì)軸造成較大的彎矩，使各軸承的負(fù)荷發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子可能懸吊在聯(lián)軸器上運(yùn)轉(zhuǎn)，因而使機(jī)組產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)。（2）汽缸中心線的改變汽缸單面冷卻造成兩側(cè)的溫度不均，或因保溫

8、層的缺陷造成兩側(cè)膨脹不相同而使氣缸中心線扭曲，或因滑銷系統(tǒng)安裝、設(shè)備不當(dāng)，銷子兩側(cè)預(yù)留的間隙過大（或被磨損后間隙變大），使