第４４卷第３期２０１５年９月
熱力透平
ｓｅｐ ２０１５
文章編號
一台６００ｍｗ相組通流改造後異常振動詮斷及處理
吳文健 ，張浩權 ，李衛軍
（１．國網浙江省電力公司電力科學研究院，杭州３１００１４；２．國網浙江省電力公司，杭州３１０００７）
摘要：介紹了一台６００ｍｗ機組在通流改造後除錯階段出現異常振動情況，通過試驗分析認為，高中壓轉
子動靜碰磨、低壓轉子存在動不平衡且其支撐動剛度低、軸瓦供油不足是誘發振動不穩定的原因。經調整軸封汽溫度、轉子現場動平衡及油管路處理等措施後，機組振動得到了處理，可為６００ｍｗ機組改造後的振動故
障診斷提供參考。
關鍵詞：６００ｍｗ機組；異常振動；碰磨；動平衡
中圖分類號：ｔｋ２６７
文獻標識碼：ａ
早期投產的國產６００ ｍｗ汽輪機組效率低、可靠性差，且普遍存在著轉子質量不平衡、轉子支
組在通流改造後的啟動過程中就出現了高中壓轉
撐動剛度低、轉子動靜碰磨、發電機轉子熱彎曲等
振動故障影響了機組的安全性和經濟性。隨著新技術、新材料的發展，機組通過通流改
子動靜碰磨、低壓轉子振動大、４號瓦軸振不穩定
等振動問題，通過對振動試驗分析診斷，及時處理了振動問題，可供其他６００ｍｗ機組的改造參考。
造，可極大提高６００ｍｗ機組的經濟性和可靠性。１９９５年至２００８年，浙江省內投產的１８臺６００
１概述ｍｗ汽輪發電機組通過通流改造，效率可提高
２ ～３ ，功率可提公升至
浙江省內６００ｍｗ機組的通流改造仍在進行中，目前已有６臺機組成功地由６００ ｍｗ提公升至６６０ ｍｗ，其中５臺由阿爾斯通公司完成，１臺由上海汽輪機廠完成，其效率、可靠性均有明顯的改善。但在機組通流改造過程中，因製造、安裝等原
某廠４號機組汽輪機由東方汽輪機****製造，是亞臨界一次中間再熱、單軸、衝動、三缸四排汽、雙背壓凝汽式汽輪機，型號為
為響應國家節能減排號召，２０１４年由阿爾斯通公司對汽輪機高、中、低壓缸實施通流改造，採用先進的汽輪機通流設計理念，對汽輪機本體通流部分進行了全面優化設計。高、中壓缸
因，出現了一些振動問題。某廠一台６００ ｍｗ機
收稿日期
修訂日期：２０１５一ｏ７一ｏ９
通流均採用衝動式技術，高壓缸通流級數增為
作者簡介：吳文健（１９６８一），男，浙江義烏人，１９９３年浙江大學能源系研究生畢業，工學碩士，高階工程師，在國網浙江省電力公司電力科學
研究院工作，主要從事汽輪機發電機組振動故障診斷及處理工作
ｉｌｌｌ團■
第３期ｒ／ｒａｉｎ時，在不同的真空下，５號、６號瓦軸振分別
為號、６號瓦振為
［ａｍ。５號、６號瓦軸振、瓦振均以１ｘ份量為主，
且機組在啟動、停機過程中，５號、６號瓦軸振、瓦振各轉速下的振動基本一致。
２）該６００ｍｗ機組由於整體剛度較弱，在啟
動期間若真空度過高（＞一９４ ｋｐａ），容易出現動
靜碰磨，誘發機組軸系振動大幅上公升。４號機組真空由一９８ ｋｐａ調整至一９３ ｋｐａ，５號、６號瓦的
軸振變化不大，可排除低壓缸缸體下沉或變形等引起動靜碰磨的可能性。
３）由圖４、圖５可知，５號、６號瓦在時的軸振、瓦振均在１００ ｕｍ以上，即瓦振
與軸振值相當，可見低壓轉子的５號、６號瓦的動
剛度偏低或存在結構共振現象。文獻ｅ２３」 。中提到，東方汽輪機****的汽輪機低壓轉子軸瓦為蓋振，且普遍偏高，均為４５～６０ｍ；但本台機組的瓦振為１２０ ｍ以上，比同類機組要高得
多。由於現場對低壓轉子的動剛度偏低或結構共
振現象很難處理，而且５、６號瓦的振動以基頻分
量為主，可以採用精確動平衡手段，進一步降低激振力，在軸承動剛度不變的情況下，降低機組軸振
和瓦振 ＿４。３．３振動處理
利用機組停機消缺時，在低壓轉子末級葉輪
５號瓦側加重月８日啟動後的資料見表３，５號、６號瓦軸振均小於５５［ａｍ，５號、６號瓦
振分別為在同類機組中為較小。
４ ４號瓦瓦溫高與振動波動大的診
斷及處理
４．１振動現象
２０１４年１２月７日１２：１１，定速
後，ｄｃｓ顯示４號瓦ｘ向、ｙ向軸振分別為但４０８ｄｐｓｉ測得軸振分別為振動資料見表３，４號瓦ｘ向軸振的頻譜圖見圖６。
表３３號、４號瓦ｘ向軸振資料列表
時間１２：１１：４３
１２：１１：５９
１２：１４：２９
１２：１５：１４
３ｘ軸振
９５／４７ ｚ１
４ｘ軸振
固ｉｉｉｉｉｉ｜
一台６００ｍｗ機組通流改造後異常振動診斷及處理．三
鼉寶２圖６定速時４ｘ的振動頻譜圖
４．２振動分析及診斷
１）４號機組定速後，３號、４號瓦軸振的基頻分量分別為但１．２５ｈｚ
分量分別在一２６０ ｍ之間波動。軸振和瓦振會同時出現主頻為基頻、倍頻和低頻（半頻或轉子一階臨界轉速頻）的振動，而干擾訊號多為頻率接近零的直流分量＿５ｌ４，即３
號、４號瓦軸振可能存在干擾訊號。但機組轉速小於時，３號、４號瓦ｘ向軸振以工頻分量為主，無１．２５ ｈｚ的分量；機組轉速大於時，３號、４號瓦ｘ向軸振的工頻振動較小，且較穩定，並出現了１．２５ ｈｚ分量振動。但訊號干擾應和轉速無關，可３號、４號瓦ｘ向軸振的１．２５頻率的低頻振動與轉速有關；３號、４號瓦軸振波動為訊號故障的可能性較小。
２）機組定速後，３號、４號、５號
瓦溫分別為號瓦瓦溫比３
號瓦、５號瓦瓦溫高１７℃、１４℃。中低對輪中心
較差，可能導致該瓦與相鄰瓦瓦溫偏差較大。同
時，定速後，３號、５號瓦溫較穩定；４號瓦溫在７ ｒａｉｎ內爬公升至１０２℃，還未穩定。這
表明４號瓦的安裝情況不良，或供油不足，使得４
號瓦穩定性差。
３）４號瓦軸振探頭安裝在上軸瓦上，軸瓦低頻擺動誘發４號瓦軸振**現１．２５ｈｚ的低頻分量可能性較大。機組開停機時，轉速大於時，停頂軸油幫浦；轉速小於時，
頂軸油幫浦執行。停頂軸油幫浦後，４號瓦進油不暢
或供油不足誘發３號、４號瓦軸振**現１．２５ ｈｚ
大幅波動分量的可能性更大。
（下轉第２１９頁）
汽動給水幫浦油膜振盪故障分析與治理熱力透平
始沒有意識到會是沉降造成軸承穩定性變差，導致幾次檢修沒有解決問題。後來通過外特性振動
試驗和揚度測量才發現機組存在不均勻沉降。本次治理的另乙個重要經驗就是在特殊情況下可以
考慮對以往的檢修資料進行適當的改變。由於機組發生了不均勻沉降，軸系的原始狀態發生了變化，原先廠家的頂隙標準即使調到下限也不能消除油膜渦動，這種情況下我們果斷地突破了頂隙０５０
１ｏ０１５０
的下限值，但仍滿足施工技術規範的要求，取得了
頻率／ｈｚ
圖６治理後瀑布圖
非常好的治理效果，希望能夠為廣大讀者在類似故障的治理中提供參考經驗。
參考文獻：
［１］施維新．汽輪發電機組振動及故障［ｍ］．２版．北京：中國電力
出版．２００８．
勢特徵等診斷依據，並介紹了變油溫試驗這一分辨油膜渦動故障的試驗方法。隨後本文結合示意圖詳細描述了油膜渦動振動故障中油膜壓力差的
形成原因和軸頸渦動的作用機理，希望能夠使讀
者對油膜渦動故障有進一步的了解和更深入的認
識。［２］趙長存，盧盛陽，王建．汽動給水幫浦小汽輪機油膜渦動的分析
及處理＿ｊ］．河北電力技術
［３］張新勇，段滋華，張牢牢．滑動軸承油膜渦動及油膜振盪研究
［ｊ］．太原理工大學學報
在此次振動故障的治理過程中首先獲得的一
個經驗就是要考慮到機組的不均勻沉降因素。由於本台小汽輪機的支撐結構為整體式，所以一開
［４］張學延．汽輪發電機組振動診斷［ｍ］．北京：中國電力出版社，
２００８
（上接第２１４頁）
封汽引數等措施後，消除了高中壓轉子動靜碰磨。
２）因低壓轉子動剛度低，以及製造、安裝等因素，低壓轉子的軸振、瓦振均較大。採用現場動平衡方法，降低了５號瓦、６號瓦的振動、瓦振。
３）４號瓦油流不暢、進油量不足等問題，致使４號瓦軸振大幅波動、瓦溫爬公升。處理後，４號瓦
４．３處理措施
停機後對４號瓦油管路進行檢查，發現４號瓦進油管堵板未拆除，將其拆除。
處理後，２０１４年１２月０８日，定速號瓦、４號瓦的振動且以
ｉｘ分量為主，３號瓦、４號瓦、５號瓦的瓦溫分別為瓦溫、振動起來均較好。
軸振小於５０ ｕｍ，瓦溫為８０℃，均很穩定。
參考文獻：
５ 結論
該６００ ｍｗ機組通流改造後，本文通過對其異常振動的成功處理，使得各瓦振動均在優良範圍內，確保了機組安全穩定執行，同時積累了豐富的現場處理經驗，為今後同類機組改造、安裝、除錯提供參考。
［１］吳文健．浙江省內國產化６００ｍｗ汽輪發電機組振動綜合處
理［ｊ］．浙江電力
［２］陸頌元．６００ｍｗ汽輪發電機組振動缺陷剖析ｌｊ］．汽輪機技
術［３］童小忠．大型汽輪發電機組摩擦彎軸振動的試驗研究［ｊ］．汽
輪機技術
［４］徐百成．９ｆａ燃氣輪機高中壓轉子碰磨振動的分析預處理
＿ｊ］．浙江電力
１）機組在啟動過程中，高中壓轉子動靜碰磨是引起１號、２號瓦振動爬公升的原因。經調整軸
ｉｓ］張學延．汽輪發電機組振動診斷［ｍ］．北京：中國電力出版
社１ｌｌｌ圊■
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