邱全文（廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510730）

330 MW機組軸振大缺陷分析及處理

邱全文
（廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510730）

分析了某330 MW汽輪機自通流改造以來，在啟動及機組運行中存在7號、8號軸振動大且長期超標(biāo)、影響機組安全運行的問題。經(jīng)檢查測量發(fā)現(xiàn)這是由于相鄰對輪螺栓孔傾斜導(dǎo)致對輪同心度、晃度嚴(yán)重超標(biāo)所致。經(jīng)制定實施方案并應(yīng)用現(xiàn)場鏜孔機進(jìn)行鏜孔處理后，最終取得了良好的效果，確保了機組的安全穩(wěn)定運行。

汽輪機；軸振動；對輪；同心度；鏜孔

0 概述

某330 MW機組系上海汽輪機廠生產(chǎn)的引進(jìn)型、亞臨界、一次中間再熱、四缸、四排汽純凝機組。其汽輪機型號為N330—16.18/535/535，機型為C152。該機7號軸承和8號軸承位于Ⅳ，Ⅴ軸承箱，為低壓Ⅱ轉(zhuǎn)子使用的支持軸承。其汽缸和轉(zhuǎn)子及軸承的分布如圖1所示。

圖1 330 MW機組軸系布置

對該機組各軸承的振動信號（絕對振動）及各軸振動信號（相對振動，簡稱軸振）進(jìn)行監(jiān)測，軸承振動信號由美國Bently公司的9200型速度探頭拾??；軸振動信號采用渦流探頭拾取并接入美國狄克公司的DAQ05型振動故障分析系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。鍵相測量使用渦流探頭，安裝在1號軸承處。軸振振動信號及鍵相拾取示意如圖2所示。

1 機組啟動及運行中存在的異?，F(xiàn)象

該廠330 MW機組于1989年投產(chǎn)，原汽輪機為A152型，于2012年進(jìn)行通流改造為C152型。自通流改造后，該汽輪機一直存在7，8號軸振動偏大的缺陷。由2012年7月通流改造后升速過程中的波德圖可知，7，8號軸振動都在125 μm以上，尤其是8X，8Y軸振達(dá)到150 μm以上，超過跳機值，嚴(yán)重影響機組的安全穩(wěn)定運行。

圖2 軸振振動信號及鍵相拾取示意

2 軸振偏大原因分析

針對7，8號軸振動偏大缺陷，該廠組織技術(shù)人員對設(shè)備的各項參數(shù)進(jìn)行認(rèn)真檢查、測量。發(fā)現(xiàn)低電對輪存在以下缺陷：

（1） 低電對輪螺孔錯位較大，并且全部20個螺孔有不規(guī)則的偏斜現(xiàn)象；

（2） 檢修過程中，因現(xiàn)場條件限制，螺孔偏斜情況無法消除，打緊螺栓螺母后波紋節(jié)側(cè)靠背輪會出現(xiàn)移位和外圓局部變形的現(xiàn)象，鉸孔后現(xiàn)場測量同心度為0.105 mm；

（3） 2014年4月，該機組D級檢修中復(fù)測低電對輪同心度為0.16 mm，測點的晃度達(dá)0.23 mm，其他點的晃度約為0.10 mm，造成機組運行時6，7號軸承振動及7，8號軸振動偏大。

3 處理方案及效果

3.1 處理目標(biāo)

（1） 將低電對輪同心度調(diào)至0.03 mm以內(nèi)，各處晃度在0.05 mm以下，徹底消除螺孔錯位及不規(guī)則的偏斜現(xiàn)象。

（2） 使對輪螺栓孔中心線與對輪端面（電側(cè)）垂直；對輪螺栓孔的光潔度符合圖紙要求。

（3） 使對輪螺栓孔的圓錐度、橢圓度在0.02 mm以內(nèi)。

（4） 使沉孔螺栓的端面（汽側(cè)、電側(cè)）與對輪端面（電側(cè)）平行。

（5） 加工量盡量少，不影響轉(zhuǎn)子原有的平衡。

3.2 鏜孔方案

（1） 在測量低電對輪發(fā)電機側(cè)端面（機尾端）瓢偏度時，若該法蘭端面最大瓢偏度不大于0.03 mm，則以該端面為測量基準(zhǔn)面。

（2） 安裝美國Bently公司設(shè)計、生產(chǎn)的現(xiàn)場鏜孔機及卡座（見圖3）。

圖3 鏜孔機及卡座安裝示意

（3） 校正鏜孔機鏜桿垂直于聯(lián)軸器法蘭端面（電側(cè)），打表調(diào)整找正，使誤差小于0.02 mm。

（4） 制作專用工器具測量螺栓孔的傾斜度（電側(cè)、汽側(cè)）及沉孔端面（2處）與對輪端面的平行度，精確計算每一處的加工量。

（5） 根據(jù)螺栓孔傾斜度（電側(cè)、汽側(cè)）的測量及計算結(jié)果，調(diào)整鏜桿在螺栓孔中的位置。根據(jù)計算結(jié)果對對輪螺栓孔及沉孔端面進(jìn)行加工，并注意加工量盡量少。

在加工沉孔端面時，為保證轉(zhuǎn)子原有的平衡，必須分別收集加工沉孔端面時車削下來的鐵屑并稱重、記錄，作為螺栓配重的重要參考。加工時可選用的刀具材料為：肯納硬質(zhì)合金、超硬度高速鋼、山特維克硬質(zhì)合金。

（6） 按上述要求對螺孔及沉孔端面逐個進(jìn)行加工，并且每加工完成1個孔后復(fù)測螺栓孔的數(shù)據(jù)是否符合要求。若達(dá)到要求，則按孔徑規(guī)格配制對輪工作螺栓，要求螺栓與螺孔配合間隙在0.02 mm以內(nèi)，并打緊（注意：在打緊螺栓時要裝百分表對對輪進(jìn)行監(jiān)視），然后測量對輪的同心度是否符合要求。當(dāng)同心度合格并經(jīng)簽名驗收后方可進(jìn)行下一個孔的加工，否則應(yīng)查找原因并消除后方可進(jìn)行下一步的工作。

（7） 當(dāng)12條螺栓配制完成且同心度合格后，可逐條拆除工藝螺栓，并按上述步驟對聯(lián)軸器進(jìn)行逐個鏜孔、配制聯(lián)軸器工作螺栓并打緊，復(fù)測對輪同心度。

（8） 鏜孔工作全部完成并安裝工作螺栓，復(fù)測低電對輪同心度應(yīng)不大于0.03 mm。

3.3 處理效果

2014年底該機組調(diào)停檢修過程中，在現(xiàn)場使用鏜孔機嚴(yán)格按上述處理方案對低電對輪進(jìn)行處理。處理后機組開機實測各軸振動值，實測數(shù)據(jù)表明，各軸振動均明顯改善，各軸振動值都在50 μm左右，達(dá)到優(yōu)良水平。處理效果達(dá)到了預(yù)期要求，解決了機組運行中的一大隱患。

4 結(jié)束語

通過修前的振動測試，對造成機組軸振動大的原因進(jìn)行查找，采集相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找到了引起軸振動大的原因是低電對輪同心度超標(biāo)及各對輪晃度超標(biāo)。

在機組調(diào)停檢修時，使用專用現(xiàn)場加工設(shè)備，有針對性地對低壓轉(zhuǎn)子與發(fā)電機轉(zhuǎn)子的連接對輪螺栓孔進(jìn)行處理，使對輪同心度及晃度達(dá)到優(yōu)良水平，解決了多年來困擾該機組安全運行的難題，取得了良好效果，達(dá)到了預(yù)期目的，確保了機組的安全穩(wěn)定運行。

使用現(xiàn)場加工設(shè)備就地進(jìn)行缺陷處理，節(jié)省了大量的檢修時間，避免返回制造廠進(jìn)行處理而造成的時間浪費及運輸過程中產(chǎn)生的巨大風(fēng)險。該類缺陷的現(xiàn)場處理為解決國內(nèi)其他機組同類型的振動超標(biāo)缺陷提供了參考。

1 左 震.汽輪機軸承軸向振動大的原因分析及處理［J］.電力安全技術(shù)，2011，13（1）：54-55.

2 李業(yè)堂.1 000 MW直接空冷汽輪機振動保護(hù)動作分析與處理［J］.電力安全技術(shù)，2013，15（10）：54-55.

2015-10-26。

邱全文（1976-），男，工程師，主要從事汽輪機檢修技術(shù)、監(jiān)督管理工作，email：hppp8976@163.com。