200mw汽轮机组汽流激振故障诊断及处理措施.docVIP

精品论文 参考文献 200MW汽轮机组汽流激振故障诊断及处理措施 南海发电一厂有限公司 广东 佛山 528500 摘要:本文针对南海发电一厂2号200MW机组经通流改造后突然出现低频振动现象的这一问题，对其问题的原因进行深入分析诊断，在明确是汽流激振故障后，采取对其进行改造处理的方法，制定了相应的整改措施，经结论得出，处理取得了良好效果。 关键词: 200MW机组；改造；汽流激振；处理；汽封 目前，随着我国节能减排政策在各个方面的执行越来越严厉，对已存量的机组进行通流增容改造也是节能减排的一个重要方向。现今汽轮发电机组正往着大容量、超临界以及更高参数的方向发展，但汽轮机蒸汽参数的进一步提高，会导致高压缸进汽密度增大、流速提高，汽流在高压转子上产生的切向力也会增大，即作用在高压转子上的激振力会增大，这就说明机组发生汽流激振故障的机率也会不断增加。在发生汽流激振故障时，其振动水平一般都会明显提升，严重时机组将被迫限负荷运行，对社会造成巨大的经济损失，因此开展对汽流激振故障的分析与处理是有必要且极为紧迫的。 1 概述 南海发电一厂2号机组是北京重型电机厂生产的200MW机组，型号为N200-12.75/535/535，单轴、三缸三排汽、一次中间再热、凝汽式汽轮机，于2005年6月更新改造为燃用水煤浆的新能源机组。机组共有8个支撑轴承，一个支撑推力联合轴承，1～5号轴承为椭圆轴承，单侧进油，另一侧开有排油孔，上瓦开周向槽，6～9号轴承为椭圆瓦。TSI振动监测系统为本特利3300，轴振高一报警值150mu;m，高二跳机值为260mu;m，机组轴系如图1所示。 图1 轴系示意图 为了降低机组热耗提高经济性，延长机组使用寿命，2014年对汽机本体进行通流改造。具体改造范围如以下所示: (1)高压喷嘴组改造。为满足增容至220MW负荷时高压缸通流能力的要求，调节级喷嘴及各压力级通流面积整体放大，且将位于喷嘴出口处的防旋挡板切除。 (2)机组扩容增流。这对转子强度提出更高要求，改造中将高压缸第2级～11级隔板和动叶片进行了更换。 (3)汽轮机高中压缸、低压缸进行汽封、轴封结构和径向间隙优化设计改造。包括:高压前、后轴封采用蜂窝汽封、高中压隔板汽封采用布莱登汽封，高压叶顶汽封由原来镶嵌汽封片结构改为具有退让功能的装配式DAS汽封；中压前、后轴封采用蜂窝汽封；低压前、后轴封及低压隔板汽封采用蜂窝汽封。 通流改造后，机组额定功率增加至220MW，高压缸通流级数为1调节级+11压力级，高压转子一阶临界为1790r/min。主蒸汽、再热蒸汽的温度、压力保持不变，高压主汽阀、调节阀、高压缸排汽口、中压主汽阀、调节阀位置不变，各轴承安装位置不变，联轴器连接方式和位置不变。 2 故障现象 该机组改造前带200MW满负荷时，1号、2号瓦振动仅在30mu;m以下。改造完成后机组于2014年3月18日首次冲转至3000r/min，1号、2号瓦振动均在70mu;m以下。 3月23日13:43机组带负荷至190MW时，1X、2X突然分别由57mu;m和66mu;m增大到156mu;m及147mu;m。此时各调门的开度分别是CV1:99.8%，CV2:99.0%，CV3:22.3%，CV4:1.6%。3月24日16:28，负荷200MW，2号主机再次出现突发性振动，1X、2X分别达到260mu;m、253mu;m，机组跳闸。采用专业仪器测得的1X频谱图如图2所示。 图2 190MW负荷1X频谱图 之后将阀序由1-2-3-4调整为1-2-4-3，阀序位置如图3所示(汽机向发电机看)，高压调门CV4限制为40%。3月25日13:27，机组负荷185MW，主机1X、2X振动突升至228mu;m、176mu;m，降负荷后振动恢复，可见调整阀序未取得预期效果，机组无法在高负荷工况下稳定运行。 图3 调节级喷嘴布置示意图 为进一步明确机组振动故障，同时检测振动与负荷及高调阀位开度的关系，安排做振动测试试验。维持机组主要参数不变，主蒸汽压力/温度:12.5MPa/534℃，润滑油压/油温:0.14MPa/42.2℃。 (1)CV1、CV2保持99.6%和99%开度不变，CV3强制全关，将CV4由37%开至48%时，机组1号、2号瓦轴振随即发生突增