600mw汽轮机组轴系振动分析

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1、第55卷第2期汽轮机技术V01．55No．22013年4月TURBINETECHNOLOGYApr．2013600MW汽轮机组轴系振动分析葛丽娟，郝敏，张永(内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特010018)摘要：在TN8000汽轮机振动分析软件的基础上，对某600MW汽轮机组轴系3瓦振动故障信号进行了测试分析。通过时域、频域以及统计分析的方法，对电负荷变化试验、快速减负荷停机试验、高负荷试验和机组升速过临界试验的结果进行分析发现，转子质量不平衡是引发这一故障的主要原因，并提出了相应的解决措施。关键词：汽

2、轮机；轴系振动；测试分析；质量不平衡分类号：TK39文献标识码：A文章编号：1001-5884(2013)02-0121-04AnalysisonShaftVibrationofa600MWSteamTurbineUnitGELi—juan，HaoMin，ZHANGYong(InnerMongoliaAgriculturalUniversity，CollegeofMechanicalandElectricalEn~neefing，Hohhot010018，China)Abstract：Onthebasis

3、ofTN8000，theshaftvibratingsignalwasanalysedabouta600MWsteamturbine．Therelatedtestsincludingchan~ngloadtest，decreasingloadtestandcrossingcriticalspeedtest，theywereoperated．Byanalyzingthetestresultintimedomainandfrequencydomain，andstatisticalmethod，weconclu

4、dethatthesourceofvibrationismassunbalanceofrotator，themeasureswereputforwardtoreducethevibrationcausedbymassunbalance．Keywords：steamturbine；shaftvibration；testanalysis；massunbalance12．9Hz的信号成分，二次谐波幅值71xm，基频分量占通频量0前言的96％左右；3号瓦瓦盖振动信号完全是频率为50Hz的基频成分，其幅值是901x

5、m。因此，通过频谱图可以确定振动信号2011年8月16日，内蒙古某电厂600MW机组运行过程主要是与转子转速同频的基频信号，同时伴有少量的二次谐中，监视屏幕显示其汽轮机3号轴承处振动超标，水平方向波以及极少量的低频分量。表1是振动故障发生前后各瓦轴振峰一峰值由391~m增大到91m；垂直方向轴振峰一峰振动的通频峰一峰值。各瓦振动数据表明：故障后，只有3值由361~m增大到1061．zm；瓦盖振动峰一峰值由401~m增大号瓦处振动大，其它各瓦振动正常(本汽轮机组在所有工况到901xm。现场检查该机组，没有金

6、属摩擦声以及其它异常下稳定运行时，在任何轴颈上测得的垂直、横向双振幅振动情况，各轴承回油温度正常，汽轮机打闸停机。当时机组运值不得大于0．076mm；瓦振峰一峰值不得大于0．05mm)。行参数为：机组转速3000r／min，负荷467．5MW，主蒸汽压力表1振动故障发生前后各瓦振动峰一峰值15．6MPa，润滑油温40．7~C，3号瓦瓦温73．8~C。1振动信号分析为了弄清故障原因，利用北京华科同安监控技术有限公司开发研制的“TN8000系统”对监测的信号进行分析。图1是传感器监测到的3号瓦振动的通频、基频

7、时域波形。将图1的通频时域波形经快速傅立叶变换(FFT)⋯后得到对应的频谱图如图2所示。由频谱图可以看出：3号瓦方向轴振信号主要是频率50Hz的基频成分，其幅值是89“m，同时伴有少量的二次谐波成分，其幅值在9m左右，基频分量占通频量的97％左右；3号瓦l，方向轴振信号主要是频率50Hz的基频成分，其幅值是100[xm，同时伴有少量的二次谐波成分以及频率为收稿日期：2012—10-23基金项目：国家自然科学基金项目，编号：11262015。作者简介：葛丽娟(1972-)，女，汉族，内蒙古呼和浩特人，副教授

8、，硕士，主要从事电气工程及其自动化方向的教学与研究。第2期葛丽娟等：600MW汽轮机组轴系振动分析123姗m"表4高负荷试验振动数据3图4轴心轨迹图临界试验。振动数据监测如表5。若转子存在初始弯曲，在n由于转子轴向碰摩与转子质量不平衡的轴心轨迹进动转速较低时振动应该很明显，但在机组升速过程中，当转速方向正好相反，因此可用轴心轨迹图来区分故障源。所较低时，振动很小且几乎不变，因此可以排除转子存在初始分析故障的轴心轨迹接近椭圆形、