
大庆油田热电厂总装机容量600MW,单机容量200MW。3#汽轮机组于1993年投产发电,2004年进行第四次大修。 该机组型号为 CC140/N200-130/535/535,系单轴、三缸、两排汽、超高压、一次中间、再热双抽冷凝式机组。 性能参数如下:额定功率P=200MW;额定转速n=3000r/min;汽轮机高压转子临界转速n高=194lr/min,中压转子临界转速 n中=1781r/min,低压转子临界转速 n底=1616r/min;发电机临界转速n临=1120-1260r/min;汽轮机高压缸12 级(含调节级),中压缸10级,低压缸10级。 机组轴系结构示意图见图1。 一、发电机故障诊断及处理 1.故障情况 3#发电机组大修后第一次启动时,在1000r/min中速暖机过程中两侧6# 、7#瓦垂直振动值偏大,分别为42μm和32μm。转速上升到1160r/min时,机组振动保护装置动作,自动停机,表明无法通过临界转速。 2.故障识别与分析 用振通 904双通道机器分析仪对再次启机后在1000r/min转速下发电机转子两侧的 6#、、7#瓦进行监测。 (1)频谱分析(频谱见图2) (2)振动幅值和相位测量结果(见表1) 6#瓦 350°,236mm/s(42μm) 7#瓦 290°,1.67mm/s(32 μm) 将光电传感器移动90°测量,得到 6#瓦 84°,2.36rmm/s(42 μm) 7#瓦 196°,1.67mm/s(32 μm) (3)故障诊断和处理 根据6#、7#垂直振动的频谱图和振幅、相位的测量结果,可以初步判断转子存在质量不平衡及变形等问题。经查,发电机转子在大修期间没有进行任何检修,配重块也没有移动,所以可排除因质量变化引起的不平衡。但转子在大修期间静置时间很长,一且没有定期盘动,有可能导致挠曲变形,但是弹性变形还是塑性变形,以及变形量均不清楚。考虑到转子在 1000r/min下的振型属于一阶振型,且低于临界转速,故只可能存在静不平衡,为了避免对额定转速的影响,决定在发电机两侧平衡槽的对称位置上加平衡重量,经计算确定加重量 500g,力重角度为280°。 再次启机前将振动保护值调整到200 μm,在1000r/min时测得6#、7#瓦垂直方向的相位与加重之前相比有50°左右的变化,振动幅值分别为21μm和12 μm,变化比较明显。这说明发电机转子挠曲变形量不大,且为弹性变形,故决定提升转速到3000r/min。发电机过临界转速时6#瓦垂直振动为 120μm,7#瓦垂直振动为50 μm,到 3 000r/min时,6#瓦垂直振动15 μm,7#瓦垂直振动34μm。 整个轴系振动见表2。 二、汽压机低压转子 1.故障情况 发电机转子通过临界转速的问题解决以后.低压转子 5#瓦垂直振动在3000r/min时为 102μm,远远超出50 μm的标准,机组仍不能正常运行。 2.故障识别与分析 用振通 904双通道机器分析仪对 3 000r/min下的汽轮机低压转子两侧的4#、5#瓦进行监测。 (1)频谱分析(频谱见图3) (2)振动幅值和相位测量结果 4#瓦185°,8.omm/s(50μm) 5#瓦 356°,16,54mm/s(102μm) 将光电传感器移动90°测量值: 4#瓦110°,8.omm/s(50μm) 5#瓦 262°,16.54muds(102μm) 3.故障诊断及处理 由于本次大修中汽轮机低压转子次末级叶片进行了整级更换,且在对低压转子的高速动平衡中加了大量配重,根据4#、5%瓦频谱及振幅、相位,可以判断低压转子存在质量不平衡。经计算,4#瓦应加配重 900g/70°,5#瓦应加配重 917g/250°。 启机后测得振值如下:4#瓦135°/4.6mm/s(30μm),5#瓦293°/16.74mm/s(110μm)。 将光电传感器移动 90°测量,得到 5#瓦 25°/16.74mm/s(110μm)。 可以看出 5#瓦振动没有变化,4#瓦已经有变化。 多次加配重的结果表明,在5#瓦加重对5#瓦本身影响不大,而对4#瓦影响很大,说明要降低5#瓦的振动还应在 4#侧加配重。经计算,在4#瓦侧平衡槽的330°处加配重750g,另在5#瓦120°处加300g配重。 至此为止,在5#瓦侧力配重2117g,4#瓦侧加配重1350g。启机后测得各瓦振动情况如表3。 可以看出除了8#瓦水平略高外,其余各瓦的振动基本正常。8#瓦频谱图见图4。 判断系对轮找正有偏差,经处理后降至40μm以下,至此整个3#机组故障诊断及处理过程圆满结束。
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