汽轮机振动特性分析与故障判断

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1、冶金动力2011年第4期54MFrALLURGICALPOWER总第146期汽轮机振动特性分析及故障判断汪翠凤(唐山钢铁股份有限责任公司，河北唐山063020)【摘要】对汽轮机机组采用状态监测技术和信号分析的手段进行振动特性分析和故障辨别。结合实验和对现场测试信号的频谱分析，判断故障的类型和振动异常的主要原因，并提出大修方案。方案实施后，振动大为减小，振幅达到国家标准。【关键词】汽轮机；振动；分析；故障；判断【中图分类号】TK26【文献标识码】B【文章编号】1006—6764(2011)04—0054—04AnalysisofTurbineVibrationCharac

2、teristicsandFailureDeterminationWANGCui——feng(TangshanIron&SteelCo．，Ltd．，Tangshan,Hebei063020,Chi【Abstract】Thestatemonitortechniqueandsignalanalysismeanswereadoptedtoana—lyzevibrationcharacteristicsanddeterminefailuresoftheturbineunit．Inthelightoftestandfrequencyspectrumanalysisoffieldte

3、stsignal，failuretypeandmaincausesofabnormalvibrationweredetermined，andanoverhaulschemewasraised．Afterimplementationofthescheme，thevibrationwasgreatlyreduced，andamplitudereachedthenationalstandard．【Keywords】turbine；vibration；analysis；failure；determination1问题的提出轴瓦的垂直方向和3号、4号轴瓦的垂直及水平方唐钢炼铁厂7

4、汽轮机组为单缸、单轴、单抽汽向安装了速度传感器，振动信号输入到“208”振动数式凝汽机组，额定发电量为25MW，抽中压汽量为据采集器进行记录、存储、分析和处理，并用DI～100t／h，汽轮机转子的临界转速为1691r／min。该2200频谱分析仪进行频谱分析。机组包括汽轮机、发电机，由4个轴承来支撑f如图2．2振动监测11，用刚性绞支孔螺栓进行连接。监测过程中发现以下现象：①升速过程中2号轴瓦振动最大；②在并网带负荷后2号轴瓦振动变化较大，带负荷初期振动在17m左右，随着负荷的增加，直至满负荷运行，其振动最高可达到33图1汽轮机机组结构示意图zn，并表现为工频(5oHz

5、)振动的增加；在一定负机组安装后，从调试开始起陆续出现异常，调试荷下的稳定过程中，3号、4号轴瓦振动也有上升趋过程中发生操作事故又使叶片受到损伤，汽轮机返势；③电机外壳振动大，机组在未带负荷时外壳的最厂大修并更换部分叶片。重新安装后，机组振动仍然大振动为21Ixm，带负荷后外壳最大振动达到56比较大，各轴瓦振幅超标，其中2号轴瓦尤为突出，Ixm；④在正式开机并带稳定负荷运行过程中，2号轴并有进一步恶化的趋势。2010年3月发现轴向推力瓦垂直振动最初在32～35n左右，随后开始上升，瓦的温度有显著增高的趋势，汽轮机机组多次被迫维持在41～43Ixm左右，最大可达45n1；

6、号、4降负荷运行。有必要对振动的情况进行详细地监测，号轴瓦水平方向和3号、4号轴瓦轴向的振动也有并查出原因，确定大修方案。大幅的增加，在汽轮机后汽缸及2号轴瓦上还监测2振动测试到频率为25Hz的振动。2．1测点布置和测试仪器的选择【113试验部分为了准确测量汽轮机的振动情况，在1号、2号为了分析产生振动的原因，查出故障所在，又分2011年第4期冶金动力总第146期MFrAUURGICALPOWER55别进行负荷试验、励磁试验、真空试验、快速减负荷为了检验电负荷变化对振动的影响，在维持其停机试验等，在这些试验中同时进行振动测试。他参数不变的情况下，试验发现当电负荷从29．

7、23．1高负荷试验MW下降到23．8MW时，各点的振动变化不大，可在30MW的最大负荷条件下，对汽轮机组进行以排除因负荷变化和蒸汽进汽量变化引起通流叶片振动测试，振动数据见表1。振动的可能性。表1高负荷试验中各轴瓦的振幅m3．3发电机无功变化试验维持其他参数不变，把发电机的无功从23．56振幅频率1号2号3号4号Mvar降至20Mvar，发现整个过程中各点的振动变通频9．636．411．413．8化不太大；在2号轴瓦垂直方向和4号轴瓦水平方一倍频．s4．s．6s向振动超标主要是一倍频分量；同时4号轴瓦上测二倍频一3,64．03．2到较大的