正文 西屋引進型600MW汽輪機振動特性分析及優化(2 / 3)

現場運行表明,轉子連接和軸係找中對機組振動影響較大,常常出現不是軸振偏大,就是瓦溫偏高,轉子在運行過程中將產生一係列不利於設備運行的動態效應,引起設備的振動、聯軸器的偏差、軸承的磨損和油膜失穩、轉軸的撓曲變形,甚至出現燒瓦的情況。主要表現在一階分量、臨界轉速相應大、3000轉失穩。

1.5 油膜振蕩

典型的油膜自激振動現象常發生在汽輪發電機組的啟動升速過程中(有時在超速試驗中),當升到某一轉速後,轉軸會突然發生渦動運動。在失穩轉速以前,轉動是平衡的,一旦達到失穩轉速,立即發生半速渦動,以後繼續升速,渦動角速度也將隨之增加,但總保持著約等於轉動速度之半的比例關係,半速渦動的幅值一般並不很大,繼續升速,當達到第一臨界轉速時,半速渦動會被更強烈的臨界共振所掩蓋,而當越過第一臨界轉速以後,又重新表現為半速渦動。隻是在轉軸轉速升高到比第一臨界轉速的2倍稍高以後,由於此時半速渦動的渦動轉速正好與轉軸的第一臨界轉速相重合,所以這種半速渦動將被共振放大,而表現為激烈的振動,這就是所謂的油膜振蕩。油膜振蕩一旦發生後,就將始終保持等於第一臨界轉速的渦動速度。而並不再隨轉速的升高而升高,這樣速度與第一臨界轉速相同的共振狀態,能夠在一較寬的轉速變動範圍保持的現象,稱為油膜振蕩的慣性效應。它說明油膜振蕩不同於簡單的共振。它是不能通過提高轉速“衝過去”的辦法來消除。油膜振蕩隻發生在發電機側,表現為半頻或一頻振動;汽機轉子隻能發生半速渦動。油膜振蕩發生在發電機側,發生在汽機側的為半速渦動,表現為聲音沉悶。

1.6 汽流激振

工作與高溫高壓蒸汽參數下的轉子,往往要受到兩種蒸汽的作用力,一種是機組部門進汽度時(機組順序閥運行)蒸汽對轉子和動葉的作用力,另一種是高壓前級的圍帶汽封、隔板汽封以及平衡活塞汽封處蒸汽對轉子的作用力,前者會產生汽流激振,後者會產生汽隙激振,這兩種作用力都是由於蒸汽流場的壓力不均勻引起的。因此,機組運行時應考慮部分進汽度的大小、閥門的開啟順序,使得轉子不要產生上浮現象;汽封處蒸汽對轉子作用力的大小與汽封壓降、汽封齒距、汽封直徑、汽封齒數等成正比,與蒸汽黏度、工作轉速、汽封間隙、汽封齒高等成反比,設計時應將軸向推力平衡、減少漏汽以及蒸汽激振綜合考慮。

2 西屋引進型600MW汽輪機振動特性分析

設備簡介:

某采用上汽生產的630-24.2/566/566超臨界單軸三缸四排汽中間再熱凝汽式汽輪機,支持軸承全部為LEG可傾瓦,前軸承座落地式,電機端軸承座和低壓缸是一個整體,可使高中壓缸相對於低壓缸的軸向位置確切固定。低壓外缸與相鄰的軸承座焊成一體,安裝本身的軸承。整個汽輪發電機組共有9個支持軸承,#3~#8軸承下瓦上設有頂軸油孔。西屋機型一般性特性為,軸振對中心的靈敏度不敏感。聯軸器外徑依次為914.4mm、914.4mm、914.4mm、978mm;端麵下張口依次為0.223mm、0、0.241、0.142;正錯位(調閥側高於電機側)依次為-0.269mm、0、-0.335mm、0.068mm;公差為0.02mm。

各轉子臨界轉速如表2所示。

3 西屋引進型600MW汽輪機振動問題及整改情況