汽轮机鼓风机组的振动诊断

  仪器信息网 ·  2009-08-02 21:40  ·  26846 次点击
王鲁济,王秀阁
摘要:450高炉汽轮机鼓风系统运行中出现阵发性倍频振动,通过试验分析,确诊为轴系对中不良及联轴器不平衡所致。检修中联轴器对轮重新铰孔、调整轴系中心及高速动平衡后,解决了振动问题。
关键词:瀑布图;鼓风机组;频谱;治理
中图分类号:TK26文献标识码:B
石横特钢集团有限公司450高炉汽轮机鼓风系统为N50-90-1型单缸、单轴、单排汽凝汽式汽轮机,汽轮机转速为6060r/min,基频100Hz。其转子通过半挠性波形联轴器与风机转子连接,轴系结构如图1所示。
某次开机过临界转速时,1#瓦通频振动值为160μm,升速到2970r/min时,汽轮机突然发生低频振动,紧急停机时1#、2#瓦振动接近400μm,揭缸发现压力第10、11级叶片变形。作高速动平衡后开机一段时间振动依然很大。
一、频谱分析
用振通903振动数据采集器测量,从幅值谱上分析:(1)水平振动一倍频的速度值为7.3mm/s,超ISO2372标准值;(2)垂直振动以一倍频为主,速度值为3.14mm/s;(3)轴向振动有一倍频存在,速度值为3.17mm/s。
以上幅值谱分析说明此转子存在不平衡。开箱检查,发现转子平衡块松动,做完动平衡后振动消除。带上联轴器后试车,振动仍然很大。再次揭缸检查,发现联轴器波形节后端晃度高达0.32mm、飘偏0.03mm。将端面车去0.10mm,调整飘偏值到0.02mm以内,波形节晃度同时减小,且在复装时调整了2#、3#瓦的负荷分配。经上述处理后,机组运行并参加调峰时,各瓦振动值均在合格范围内,未出现低频振动。
二、停机进行如下调整
转子前轴封直径加大3mm,轴颈尺寸未改;1#瓦直径300mm、长度240mm;2#瓦直径325mm、长度280mm。1~6级隔板汽封加大l0mm,转子重量15.81t;负荷分配:1#瓦6.5t、2#瓦9.30t;转子临界转速设计值2850r/min;在复速级、第16级、末级和联轴器上共有四个加重面。新转子联轴器晃度0.03mm、飘偏0.025mm;波形节连接后晃度:前端0.03mm、后端0.05mm;最后五级叶轮套装紧力在制造厂要求范围内;转子扬度:1#瓦往车头侧0.54mm、2#瓦往车头侧0.04mm;轴瓦顶部间隙1#瓦0.42mm,2#瓦0.57mm;冷态中心圆周偏差0.015mm、张口0.0075mm。
三、调整后转子冷态开机振动特征
1.升速特性。调整后开机过临界转速时轴承振动只有60μm,完成了超速试验。但当送风阀开至30%时出现较大振动,采用降负荷来消除。负荷最高为25%时,解列空转振动较好,随后在热态的开、停机过程中,当转速到达2887r/min时,汽轮机突然出现油膜涡动,1#、2#瓦通频振动值分别为122μm和143μm。
用振动在线监测及分析系统,采集到开机时1#、2#瓦升速波特图、层叠图如图2、图3所示,可以很清楚地看出1/2X分量出现的过程。

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