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1、N100-90/535汽轮机异常振动及处理靳保庆 （河北马头发电有限责任公司河北邯郸056044 ） 摘要：河北马头发电有限责任公司#3机组通流部分改造后，机组启动在临界转速和3000rpm时，#3、#4、#5、#6瓦振动超标，通过现场动平衡，在发电机转子上加装平衡块，基本解决了各瓦的振动超标问题。关键词：汽轮机；振动；高速动平衡 1机组概况和通流部分改造：河北马头发电有限责任公司#3机组是北京重型机械厂生产N100-90/535型的双缸双排汽高压凝汽式机组，配备北重生产的QFS100-2型发电机，轴系由高压、低压和发电机转子构成，每个转子由两个轴承支撑。其中4、5轴承共一个轴承座，该轴承座位
2、于低压排汽缸上，机组轴系布置如图1所示。2003年12月，#3机组进行了通流部分改造，改造后机组共有25级：高压缸1双列调节级+14压力级，低压缸25压力级，改造取得良好的效果，机组效率提高，煤耗下降，燃煤量减少，具有较好的经济效益和社会效益。 2机组改造后启动时的动平衡 机组改造后在制造厂对高压转子和低压转子分别进行高速动平衡，但由于动平衡机的支撑条件与现场的支撑条件差别较大，且在动平衡机上平衡时是单根转子，而实际运行时是整个轴系，因此机组的运行条件与动平衡机的运行条件有较大区别，机组改造后第一次启动时，机组个别瓦振较大，超过了有关标准，需要进行现场动平衡。 2.1高压后汽封碰磨：#3机组改
3、造后第一次冲车时，在500rpm升至1000rpm的过程中，当转速升至850rpm时，#2瓦振达到50m，追忆升速过程的#1、#2轴振曲线，发现在升速过程中，#1轴振最大达250m，且在打闸后盘车电流较以前增大2A，#1瓦处的轴径晃度由冲车前的0.03mm 增大到0.13mm，说明#2瓦汽封发生碰磨造成#2瓦振增大，经充分盘车后，再次冲车，#2瓦振动未见异常。2.2临界转速时的振动：通过盘车消除高压缸后汽封碰磨后，机组第二次冲车，当转速升至1400rpm时，#5瓦垂直振动迅速升至160m，#6瓦垂直振动达到78m ，通过对有关数据分析，发电机转子存在一阶不平衡，需进行加重，降低不平衡量，消除机
4、组超标振动。在发电机两侧分别加重910g320，重新启动升速，通过临界转速时，#5垂直振动为106m，振动明显下降。2.3工作转速3000rpm时的振动：第一次加重后，机组顺利通过临界转速，在工作转速3000rpm稳定后，各瓦振动如下表：轴瓦位置#1#2#3#4#5#6#7#813426184624501782511845493422941231424398051从上表数据可以看出，#2、#5、#6、#7和#8振动偏大，说明发电机转子存在一定的一阶和二阶不平衡，与低压转子和高压转子相比，发电机转子质量较重，对整个轴系的影响较大，通过对振动数据的分析，在发电机上加重比较合适。在发电机两侧加重，#
5、5瓦侧加重2100g320，#6瓦侧加重900g320，再次冲车至3000rpm各瓦振动见下表：轴瓦位置#1#2#3#4#5#6#7#881015323522321913211330142441271128221111155539通过第二次加重，各瓦振动基本达到标准，可以保证机组安全运行。2.4机组振动随时间的变化：随着机组运行时间的延长，#2、3#4、#5瓦振动显著增大，特北是#5瓦垂直振动达到60m，说明轴系的热稳定性不良。根据采集到的振动数据，确定了加重方案：第一次在发电机两侧各加重1450g345平衡转子的一阶不平衡重量，使转子在临界转速时振动符合要求；第二次发电机两侧分别加重540g
6、255和366g135，平衡二阶不平衡，保证转子在工作转速时振动达标。加重后3000rpm时各轴瓦振动如表：轴瓦位置#1#2#3#4#5#6#7#81126111128213519923241532312933935181727224531动平衡取得了较好的效果。3处理过程分析：3.1机组第一次冲转至850rpm，#1、#2振动突增，是由于高压后汽封碰磨造成的。由于转轴与汽封发生碰磨，转轴局部发热产生热弯曲，这也可从盘车电流的增加和晃度变化得到引证。3.2通过两次加重有效地消除了轴系存在的一、二阶不平衡重量，使机组顺利通过临界转速，并且在工作转速（3000rpm）时，各瓦振动达到了一个较好的水
7、平。在发电机上加重的同时，为了有效降低#7、#8瓦的振动，在励磁机两侧分别加重88g300，但效果不明显。主要是影响#7、#8瓦振动的原因复杂，基础局部存在共振并受到发电机振动的影响。3.3#4、#5为联合轴承箱，放置在低压排汽缸上，轴瓦支撑刚度不足，且机组通流部分改造后，低压转子的晃度和瓢偏超标，造成轴系的热稳定性不良，机组运行一段时间后，#4、#5瓦振动不稳定，导致平衡状态破坏，致使#2、#4、#5瓦振动增加。#2、#4、#5瓦振动增加，表明轴系的平衡状态已发生了改变，所采集的数据已不能很好的说明轴系的平衡。为了保证机组在临界转速时振动小，同时也为了减少冲车次数，将前次所加平衡块全部去除，
8、重新选择加重方案。通过两次加重，各瓦振动基本达到了满意。4结论4.1汽轮发电机轴系的各转子在制造厂都进行了动平衡，但由于动平衡机的支撑条件与现场的支撑条件不尽相同，且轴系与单根转子之间也存在一定的差别，因此，在制造厂进行过动平衡的转子，在现场仍可能出现振动超标的情况，需要进行动平衡。4.2发电机转子与高压转子、低压转子相比，重量大，对各瓦的振动影响显著，并且发电机转子加重方便，节省启动时间，节省启动费用。4.3通过现场动平衡，可以有效地降低机组各瓦的振动，保证机组的安全运行。4.4励磁机两侧瓦（#7、#8瓦）振动受影响因素较多，除局部存在共振，动平衡降低振动的效果不明显，应通过基础加固和动平衡相结合，以进一步降低励磁机振动。 参考文献1 施维新 汽轮发电机组振动及事故 2版.北京：中国电力出版社，1999：1712 赵长存等 马头发电总厂#3机振动处理及基础振动测量
