C3-35／10型汽轮机调压器振动分析与处理
魏继龙 陈勤刚
湖南省电力试验研究所（长沙410007）
1 机组概况
某厂3 000 kW抽汽凝汽式机组，汽轮机型号为C3－35／10，工作转速5 600 r／min，通过齿式靠背轮带动齿轮减速箱，减速箱和发电机转子用刚性靠背轮连接，发电机工作转速3 000 r／min。汽轮机轴向推力靠前箱内的推力盘平衡，发电机转子轴向串动用齿轮减速箱内5号瓦两侧的乌金面来定位。汽轮机有2段抽汽，第1段为可调整抽汽，向外界供应热负荷，第2段是非调整抽汽，供除氧器工作用汽。结构示意图如图1。
调压器固定在汽轮机左侧下缸中部，中压油动机通过杠杆连接中压调节汽门，用来调整汽轮机抽汽的压力和流量；调压器下部有脉冲油管、压力油管和回油管道与机头前箱相连接。
2 振动现象
该机在升降速过程中，汽轮机和发电机通过临界转速时轴承振动为10μm左右，额定转速和满负荷时，机组各轴承振动都小于10μm，汽缸垂直、水平振动也在10μm以内。
但在纯凝汽工况满负荷运行时，抽汽调压器、调速器、主汽门及一、二次脉冲油管道振动都较大，调压器振动尤其突出，其上控制电机轴向振动达200～300μm，导致信号线接头及部件连接螺丝经常松脱，甚至调压器内弹簧发生断裂，致使可调整抽汽不能正常投入运行。
3 振动试验
3．1 调压器振动主要与机组负荷有密切的对应关系（见表1），空负荷时振动正常，随着负荷增加振动增大，满负荷时轴向振动达300μm。频谱分析发现振动有50 Hz和93．5 Hz2个频率分量。
3．2 机组带负荷2 800 kW时，测量了汽轮机上与油管道相连接部件的振动，解开中压油动机与中压调门的连接杠杆，用行车固定中压调门在上述相同负荷同样开度的位置，机组带2 800 kW负荷时，又测量了相同测点的振动，如表2所示。可以看出，中压油动机杠杆解开后所测各部分振动已大幅度减小，都降低到正常范围内。
3．3 一、二次脉冲油管道上加装可调整阻尼阀后，机组带3 000 kW负荷时，测量汽轮机上述相同部位振动如表2示，振动也有较大幅度减小。但经过一段时间运行后，振动又回复到之前较大的状态。
4 振动分析及处理
4．1 机组各轴承振动和汽轮机、发电机外壳振动都很小，主要是油管道和与油管道相连接部件的轴向振动大，特别是调压器振动最大。
引起调压器振动的主要原因：a．中压调节汽门振动的影响；b．汽缸振动的影响；c．油管振动的影响；d．机头前箱振动通过油管传递过来；e．油流激励；f．共振放大。
因为中压调节汽门、汽缸、前箱振动都很小，空负荷时调压器振动正常，油管本身振动也不可能引起这样大的振动，所以导致调压器异常振动的原因只可能是油流激励引起。
在上述试验中，脉冲油管道上加装可调整阻尼阀时振动降低，低负荷下反馈油口开度较大时振动较小，特别是解开中压油动机连接杠杆后调压器振动正常，这些试验也都说明了调压器振动是油流激励所引起的。
4．2 汽轮机调节系统如图2所示，当电负荷增加，汽轮机转速降低时，调速器滑阀下移，使控制高压和中压控制油路的泄油口αФ1和αФ2均开大，使控制油压px1和px2下降，结果是高、中压油动机同时开大，增加电功率，使供汽量不变。
4．3 一、二次脉冲油压，厂家设计值分别为0．35 MPa和0．25 MPa，而实际运行时，一、二次油压分别达0．458 MPa和0．31～0．33 MPa，都比设计值高得多。调试时为使一、二次油压达到设计值，曾经放松错油门弹簧。机组空负荷时，油动机反馈油口m1，m2比设计值小，随着负荷增加，调节汽门开大，油动机反馈窗口变得更小，节流就变得愈来愈严重，油流的激励使油管道及与之相连接的调压器、调速器及主汽门等产生强烈振动。
4．4 振动处理
4．4．1 在调速器弹簧上加5 mm垫片，适当降低一、二次脉冲油压，当机组带高负荷时，使油动机反馈油口m1，m2开度接近正常位置而不至于过小。
4．4．2 一、二次脉冲油管道上加装阻尼器，减小油压波动。另外，所有油管道加支撑固定。
5 结论和建议
5．1 汽轮机调压器等部位的异常振动，主要是由于调节系统静调数据特别是一、二次油压偏离设计值太多，高负荷下油动机反馈油口严重节流而激发的，属于制造厂的设计、制造问题。
5．2 经处理后，调压器等部件长期存在的异常振动消除，保证了抽汽的正常投运和机组的安全运行。
5．3 最彻底的解决办法是适当增加油动机反馈窗口面积或减小节流孔板面积，使一、二次油压接近厂家规定值，保证各调节部套都在设计范围内工作。
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