黄埔发电厂3号机组是上海汽轮机厂生产的N125-135/550/550型汽轮机,连接QFS-125-2型双水内冷发电机。
该机组在运行中发现3号瓦(汽轮机低压缸后瓦)垂直方向振动逐渐增大,并且随负荷变化,在停机前已超过50 μm;同时,3号瓦、4号瓦(发电机前瓦)轴向振动剧烈,其最大值达到100 μm;振动状况已经严重影响了机组的安全生产。
1 机组轴系及振动信号的测量
该机组汽轮机采用三支撑结构,汽轮机低压转子和发电机转子采用半挠性联轴节连接,其轴系结构如图1。
图1 机组轴系及振动测点布置示意图
在机组停机检修前,我们对机组振动状况作了全面的测量,经历满负荷工况、滑参数减负荷工况以及解列停机工况,在线测量了1~7号瓦的振动参数瞬态变化过程。振动测量系统如图2。
图2 振动监测系统示意图
采用9200系列速度传感器直接自机组轴承取振动信号。键相信号从汽机保护系统7200TSI上并联。振动信号经过数据采集单元208DAIU 处理后送入ADRE for windows诊断系统进行分析。
2 故障的诊断
2.1 振动故障的特征
分析整个测量过程的数据,振动主要表现以下3个特征:
a)振动随着负荷的降低而降低。图3列出了机组从负荷125 MW减至空负荷时,3号瓦垂直方向振动的变化趋势。
图3 3号瓦减负荷、停机过程垂直方向振动变化趋势图
b)频谱分析显示,振动以1倍频分量为主,但含有较为明显的2倍频分量,如图4所示。
图4 3号瓦减负荷、停机过程垂直方向振动级联图
c)3号瓦垂直方向的振动伴随着3号瓦、4号瓦剧烈的轴向振动,且当垂直振动降低时,轴向振动亦明显改善。
2.2 振动故障的诊断及处理
基于以上特征分析,认为引起3号瓦振动的主要原因在于低压转子与发电机转子中心不正。在揭缸的检修工作中证实了诊断推理。机组检修前后中心状况如图5。
图5 汽轮机低压转子对发电机中心转子
按照检修规程,低电中心的对中要求是零对零,而在检修中发现已出现95 μm上张口和90 μm的不同心度。经重新调整恢复中心后,消除了振动故障。检修前后3号瓦振动状况如表1。
表1 检修前后3号瓦振动状况(125 MW) μm