330MW机组汽轮机中压转子不稳定振动诊断分析

330MW机组汽轮机中压转子不稳定振动诊断分析

进入二十一世纪以来，科学技术取得飞速发展，各种新技术、新设备以及新工艺在各行各业的发展建设过程中取得了广泛应用，要想进一步提高我国国民经济发展水平，我国各行业必须结合实际发展状况不断进行内部体制和技术改革。330MW机组汽轮机在电网系统中发挥着至关重要的作用，对330MW机组汽轮机中压转子不稳定振动状况进行诊断分析是提高我国电网系统运行能力的重要手段之一。笔者结合多年工作经验对330MW机组汽轮机中压转子不稳定振动诊断分析状况做了总结介绍。

标签：330MW机组汽轮机 中压转子 不稳定 振动 诊断

我国电网系统使用的330MW机组汽轮机是在美国西屋公司技术的基础上结合我国电网系统运行现状研发的适合我国电网系统使用的设备。330MW机组汽轮机的应用一方面提高了我国电力系统的运行效率，另一方面为我国电网系统的安全运行打下坚实的基础。但是，在实际使用过程中330MW机组汽轮机中压转子受诸多因素的影响容易出现运行不稳定和振动等问题，如何解决其中存在的问题是电厂发展的当务之急。

1 机组简介

本文中研究的330MW机组汽轮机是在美国西屋公司技术的基础上结合我国电网系统运行现状研发的适合我国电网系统使用的设备。该汽轮机组的主要组成部分包括高压转子、中压转子、低压转子、发电机转子以及尾端小短轴组成的相关系统。三个不同等级的转子与发电机转子通过刚性联轴连接在一起，连接过程中通常会设置径向轴承、推力轴承以及稳定轴承，其中推力轴承通常设置在2号和3号轴瓦的中间位置，稳定轴承的主要目的是改变发电机转子振动状况。下图1是330MW机组汽轮机组结构示意图。

2 330MW机组汽轮机振动故障状况

要想解决330MW机组汽轮机中压转子不稳定振动状况，工作人员还必须对330MW机组汽轮机振动故障状况进行准确诊断，并分析330MW机组汽轮机振动故障产生的原因。本文中研究的330MW机组汽轮机在实际运行过程中受诸多因素的影响难免会出现瓦轴振动幅度偏大、不稳定以及振幅波动异常等问题。上述问题的存在严重制约了机组的正常运行，实际使用过程中受加负荷或者降负荷的影响，操作人员很难准确掌控设备运行状态，导致330MW机组汽轮机出现振动故障。下图2是近年来所使用的330MW机组汽轮机振动状况。该机组在运行一个月左右时间后，轴振波动现象十分明显，技术人员对TDM系统存储的机组轴系进行了深入分析，分析结果表明：振动连续波动现象并不是任何位置都会发生，该现象通常发生在汽轮机高压转子和中压转子上，振动波动周期在60分钟左右。在后期检修过程中，如果还存在振动故障，可能是因为缸体跑偏，轴封之间的距离太小，导致动静摩擦，从而引发振动故障。只有对330MW机组汽轮机

振动状况进行研究分析，企业才能结合实际状况采取有效解决措施不断提高330MW机组汽轮机运行水平，为企业的发展建设过程动力保障。

3 330MW机组汽轮机中压转子不稳定状况

从上文对330MW机组汽轮机振动状况分析研究的结果中可以看出：330MW机组汽轮机不稳定振动对设备的正常运行有直接影响。因此，企业必须对330MW机组汽轮机中压转子不稳定振动状况进行分析研究，并对解决330MW机组汽轮机中压转子不稳定振动状况的措施进行总结介绍，在提高330MW机组汽轮机运行效率的同时，为提高企业的整体实力打下坚实的基础。笔者结合多年工作经验，从机组振动特性着手分析，对330MW机组汽轮机中压转子不稳定振动的原因及措施做了分析介绍。

3.1 机组振动特性

330MW机组汽轮机中压转子在运行过程中受诸多因素影响难免会出现振动和不稳定等问题。机组在实际运行过程中，中压转子与汽封等静态下的零部件之间的空隙会逐渐消失，当动态零件和静态零件发生摩擦后，摩擦产生的热量会直接传输到中压转子上，二者相接位置温度快速上升，其他位置温度逐渐下降，导致转子上温度不均匀，转轴受热后弯曲变形，导致中压转子不稳定。330MW机组汽轮机振动的特点主要表现在：

第一，基频分量。动静零件摩擦导致转轴变形，此时质量中心受变形影响会偏离转动中心，这个过程中产生的振动与转速频率大小相同。

第二，不稳定性。转轴变形后，只要还存在动静摩擦，中压转子就会始终保持不稳定状态。

第三，随机性。无论是摩擦、振动还是不稳定状况都具有明显的随机性，即便电力系统运行状况正常，以上三种情况均存在随时发生的可能性。

3.2 330MW机组汽轮机中压转子不稳定振动的原因及措施

330MW机组汽轮机中压转子不稳定振动的原因十分复杂，其中动静接触是引发中压转子振动和不稳定的主要原因。众所周知，330MW机组汽轮机运行过程中中压转子难免会和轴端汽封或者隔板汽封等位置产生摩擦，本文中研究的330MW机组汽轮机以梳齿式迷宫汽封模式为主，汽封环必须使用弹簧定位。中压缸的前轴径向必须控制在5.5cm左右，后轴封径向间隙径向控制在4.5cm左右，隔板汽封径向间隙控制在4.5cm左右。动静接触产生的原因主要有：

第一，汽封间隙比较小，中压转子和汽封之间距离较小摩擦力比较大，导致转子不稳定。

第二，气缸受摩擦作用后出现变形、跑偏等问题，导致汽封间隙不符合设计

要求，从而引发动静摩擦。

第三，凝汽器受外力作用后出现真空变化，此时轴系中心受外力作用后难以保持正常运行状况，中压转子与轴封之间的距离缩小导致摩擦问题。

第四，330MW机组汽轮机的推力轴承以浮动式油档为主，实际运行过程中容易引发摩擦问题。

330MW机组汽轮机中压转子运行状况与机轮机的使用状况有直接关系，要想解决中压转子运行过程中摩擦和不稳定等问题，汽轮机设计人员应该在了解330MW机组汽轮机基本结构后，明确330MW机组汽轮机中压转子不稳定振动的原因，只有明确振动和不稳定产生的原因才能具有针对性地采取有效解决措施。330MW机组汽轮机运行过程中，如果出现振动或者不稳定等问题，工作人员应该在第一时间内通过控制凝汽器真空、振动总体水平以及振动变化量的方法缓解运行过程中的振动和不稳定问题，在扩大动静间隙的同时，达到消除或者减少动静摩擦的问题，330MW机组汽轮机才能保持正常运行状态。

4 结束语

综上所述，330MW机组汽轮机在我国电网系统的运行过程中发挥着至关重要的作用，该机组的实际运行状况与电网系统的安全有效运行有直接关系，要想提高电网系统运行水平必须采取有效措施保障330MW机组汽轮机的正常运行。因此，电厂应该在明确330MW机组汽轮机基本状况的前提下，对330MW机组汽轮机中压转子不稳定振动的原因进行分析，在分析不稳定振动产生的原因后从控制凝汽器真空、振动总体水平以及振动变化量等方法着手，为330MW机组汽轮机的正常运行提供技术保障。

参考文献：

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