某300MW汽轮机组#4轴瓦振动大的原因分析及检修措施

(整期优先)网络出版时间:2024-03-04
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某300MW汽轮机组#4轴瓦振动大的原因分析及检修措施

李平

河北大唐国际唐山热电有限责任公司 河北 唐山 063000

摘要:某300MW汽轮机为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司制造的供热凝汽式汽轮机,在运行过程中#4轴瓦Y方向振动于某时间点开始从71μm涨到102μm,波动幅度为5-30μm/s左右,结合设备检修及运行情况分析,#4轴瓦油挡存在设备异常,经解体检修后发现了#4轴瓦浮动油挡中分面紧固螺丝断裂及测温线断裂等异常,并针对以上问题制定相应的检修方案及防范措施,保证设备的安全运行。

关键字:#4轴瓦浮动油挡 测温线

一、机组概况

该机组汽轮机为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司制造,型号为CN250/300-16.7/538/538/0.4,型式为亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、供热凝汽式汽轮机。额定功率(ECR)为300MW,最大计算功率(VWO)为334MW,末级叶片长度为900mm,通流级数为36级,其中:高压缸1个调节级+12个压力级;中压缸11个压力级;低压缸2×6个压力级;转子从汽轮机向发电机方向看为顺时针方向旋转。该机组为高中压合缸布置,高压和中压进汽口布置在高中压缸中部,高压通流部分为反向流动。低压部分为对称分流三层缸结构。蒸汽由低压缸中部进入通流部分,分别向两个方向流动。

二、事件经过及振动分析

该机组正常运行中#4轴瓦Y方向振动于某时间点开始从71μm涨到102μm,在此过程中4X与相邻瓦振动变化不大,此后4Y振动一直在80-130μm之间波动,波动幅度为5-30μm/s左右。

通过查看TDM数据,4Y振动在突升时,频谱中主要以1.45倍频(72.5Hz)和一倍频为主,1.45倍频(72.5Hz)幅值为30-60μm左右;查看DCS数据,4Y振动波动幅值最大为30μm/s左右。综上分析#4轴瓦油挡或振动监视探头存在异常。

三、设备解体情况

在机组运行期间运行人员加强1号机组4Y振动值和其他轴瓦振动值监测,每两个小时进行一次记录利用,倾听轴承箱内是否有异响,并结合其他轴瓦振动进行分析处理,检修及点检人员定期测量实际振动值(测量位置为4Y探头出线附近),设置记录本。利用机组停备期对机组#4轴瓦进行解体,发现问题汇总如下。

1、#4轴瓦后浮动油挡异常

#4轴瓦后上下浮动油挡分开,且两块浮动油挡对接中分面(右侧)已沿轴向上旋转约30度4瓦前浮动油挡无异常。在浮动油挡下方回油槽内发现断裂的浮动油挡中分面螺栓,在轴承箱底部发现切断的浮动油挡止转销。

#4轴瓦浮动油挡异常情况

2、#4轴瓦测温线异常

#4轴瓦左侧两根瓦温出线沿出线接口锁母处磨断右侧瓦温出线无异常。

#4轴瓦测温线异常情况

3、异常情况对转子的影响

解体#4瓦瓦枕和上瓦后,检查4瓦后浮动油挡乌金面有轻微磨损转子无磨损情况。

转子及油挡乌金面磨损情况

四、设备异常原因分析

1#4浮动油挡中分面紧固螺丝断裂原因分析

从螺丝磨损、断裂和止转销切断情况分析,原因应为浮动油挡右侧中分面螺栓先松动脱落(螺栓脱落的原因应为检修频繁拆装,使螺纹和底扣磨损无法承受拉力所致),造成浮动油挡间隙增大、无法形成保护油膜。机组启停时低转速下浮动油挡内已无法形成油膜,浮动油挡乌金面与转子接触,使止转销受到一个径向的转动力,这个径向转动力最终导致止转销切断。止转销脱落后势必会造成浮动油挡卡涩,使浮动油挡间歇性的随转子转动,当浮动油挡不再随转子转动时,浮动油挡左侧螺栓将受到一个张力,最终导致浮动油挡左侧中分面螺栓折断。

2、4Y轴振增大且摆动原因分析

#4瓦后上下浮动油挡分开,中分面处约有3~5mm的缝隙且两块浮动油挡对接中分面(右侧)已沿轴向上旋转约30度轴瓦内的润滑油沿轴向外喷出且中分面开缝处油量最大润滑油不规则的喷射在4Y轴振测点附近,测量元件受油冲击干扰输出虚假信号,使4Y振动显示增大且频繁摆动

3、#4瓦左侧下瓦测温线磨断原因分析

#4瓦温度测量元件出线安装在下瓦套上,距离中分面约100mm距离#4瓦后上下浮动油挡分开后,中分面处约有3~5mm的缝隙且两块浮动油挡对接中分面(左侧)已沿轴向下旋转约30度。轴瓦内的润滑油沿轴向外喷出且中分面开缝处油量最大,润滑油不规则的喷出后长时间冲击测温出线,使测温线与锁母摩擦,最终导致测温线磨断。

测温线断裂情况

五、检修方案及预防措施

更换4瓦后浮动油挡,调整新浮动油挡间隙为0.90mm(总间隙),符合标准值(标准值为0.85~0.97mm)。更换4瓦后浮动油挡止转销,有原来C钢材质更换为合金钢,保证止转销的强度和抗摩擦系数。回装浮动油挡时,要求在中分面稳钉螺栓上涂抹螺纹紧固剂,防止螺栓脱扣。

热工在两侧瓦温出线口内部涂抹蓝胶,防止测温线摆动并在两侧测温出线锁母处加装套管(厚度1mm),防止测温线与锁母碰磨。

测温线检修处理情况

结合两台机组检修,检查有同样稳钉螺栓的浮动油挡,发现螺纹或底扣有损坏时及时更换,避免相同缺陷发生。

在轴瓦检修浮动油挡回装时,设置质量验收见证点H点,加强验收质量。检修人员增加同种事件的检查力度和覆盖面,加强检修工艺及质量追踪,在必要时对关键部位检修质量进行跟踪、加强现场监督。热工结合检修将两台机组必要的热工出线锁母处加装套管,防止热工线磨损切断。