#1轴承04年3月28日测量值
为保证测量准确,将#1、#2瓦下瓦均翻出与上瓦拼合测量垂直和水平间隙,所得值与压铅丝和塞尺测得的顶隙、侧隙吻合。上述数据中,#2瓦顶隙偏大,左侧隙偏小,其余数据基本正常。
各瓦乌金瓦面磨损状况:
#1瓦上瓦:完全无磨痕;
下瓦:在垂直正下方瓦面有较轻微磨损,张角约45°;
#2瓦上瓦:完全无磨痕;
下瓦:有较严重磨损,垂直下方的大量乌金顺转向向左方转移,在轴瓦的左侧间隙中堆积,堆积层最厚处约0.30mm,由于轴颈的旋转,形成了与轴颈严格吻合的圆筒型连续乌金瓦面。这个新形成的瓦面宽度约为#2瓦整个乌金面宽度的2/3强,它完全改变了原有的椭圆型瓦面型线。
按稳定性的优劣,各种类型轴承的排列顺序为:
●可倾瓦●多油叶瓦●椭圆瓦●三油楔瓦●圆筒瓦
圆筒瓦的稳定性为最劣,椭圆瓦的稳定性较好,但比可倾瓦差。
从#2瓦下瓦乌金的磨损迁移状况看,#2瓦已经由原来的椭圆瓦变成了圆筒瓦,使得稳定性降低。联系到#10机组运行情况,之所以发生这种变化有两个可能的原因:一是因为#2瓦轴封漏气严重,使得#2瓦标高受温度影响上抬,负荷过重造成瓦面磨损;二是因为油中带水,油粘度降低,润滑性能变差,油膜减薄,造成瓦面磨损。运行中#2瓦瓦温最高,说明这个瓦相对邻瓦负荷重。瓦面乌金的变化有个时间效应,因而,#10机组刚投运时稳定性没有问题,只是在运行到今天才出现。同时,失稳的发生也是有一个从量变到质变的过程,瓦面的形状逐渐变化到一定的临界程度,才会发生明显故障。在这之前做汽门活动试验时出现的大振动实际上已经是本次故障的前兆。
发生失稳时整个轴段做低频涡动,支撑这个轴段的两个轴承都会有所表现,时间上是同时出现大振动,难于以此判断是那个轴承的问题。#10机组虽然保护动作是#1轴振,但同时#2瓦振也增大,起因在#2瓦是完全可能的。
上述分析仅是建立在DCS记录和轴瓦检查结果上,由于缺少详细的振动测试数据,所得结论尚有待于启机后再核实。
广义上考虑,当然还不能完全排除碰磨和汽流激振的可能。既便是碰磨,当前也还缺少揭高缸的足够理由;如果是汽流激振,目前最可行的处理方法也是提高轴承的稳定性以抑制汽流激振力。因此,将提高#1、#2瓦的稳定性作为本次处理的方向应该是正确的。
3 处理方案
根据上述分析,本次处理的方向是针对提高高中压转子的稳定性,结合轴瓦检查结果,决定采取下列措施:
(1)修刮#2瓦下瓦,上瓦中分面磨削,要求处理后的顶隙、侧隙在标准值之内;
(2)上抬#1瓦0.05~0.08mm,单侧垫块下加垫0.03~0.05mm;此项的目的是增大#1瓦比压,提高稳定性,同时可以降低#2瓦负荷;
(3)#2瓦标高不做调整;中低压对轮不解;
(4)#3瓦侧隙偏小不做处理。
4 处理方案的实施
各瓦处理情况如下:
(1)#1瓦瓦枕下方实际加垫0.05mm,左侧加垫0.03mm;下瓦面轻微修刮;最终测量结果:
#1轴承处理后04年3月31日测量值(mm)
#3瓦下瓦瓦面有正常磨损,仅做了一般修刮。侧隙小于标准值,考虑到本次大振动发生在高中压转子,故未做处理。最终回装结果:
#3轴承处理后04年4月1日测量值
5 处理后的振动测试和分析
(1)升速过程振动
#10机组经上述处理后于4月4日19:35冲转,1250rpm和2000rpm两次暖机,23:30到3000rpm。在升速过程、过临界、到定速,各轴承瓦振、轴振正常。
(2)定速及带负荷振动
3000rpm及升负荷各测点振动如下表。
4月7日10:42202MW,开始汽门活动试验,11:30,试验完成,升负荷
各种工况下汽机各瓦瓦温如下:(单位:℃)
(3)阀切换的振动情况
4月6日11:09,280MW,开始单阀切顺序阀,11:20,切换完成,升负荷。切换过程1X的振动变化如下图。在切换过程中,1X振动基本没有变化;1Y有波动,但最终呈下降趋势。
单阀切顺序阀过程1X、1Y振动
(4)汽门活动试验的振动情况
4月6日11:00,进行了汽门活动试验,首先做第一组,关闭#2、#3高调门,开启#1、#4高调门,各测点振动正常。然后进行第二组试验,关闭#1、#4高调门,开启#2、#3高调门,开启过程,1X、1Y振动突增,试验两次,均中途中止,为避免发生跳机,决定不再进行。
各测点振动正常。将单阀切换为顺序阀,切换过程1X的振动变化如下图。
记录数据表明如下特征:
(1)随#2、#3调门从25开启(#1、#4调门同时关小),#1瓦两个方向轴振上升,增大的成分是一倍频;
(2)#2、#3调门开启到约40,#1瓦两个方向轴振突增,增大的成分是半频25Hz;
(3)立即关小#2、#3调门,开大#1、#4调门,#1瓦轴振迅速减小;
(4)上述#1瓦轴振增大和突增过程,#1瓦两个轴振探头的间隙电压发生规律性变化,#1轴颈向左方偏下移动。
第二组第一次试验1X振动变化
第二组第二次试验1X振动变化
第二组第二次试验1X瀑布图
第二组第二次试验1X频谱
这些特征表明,进行第二组试验时,#2、#3调门进汽而#1、#4调门不进汽,汽流作用使得#1轴颈发生位移,移向#1轴承油膜不稳定区域,激发起油膜半速涡动,造成突发性振动。
6 进一步的处理意见和建议
本次对#10机组的振动处理,解决了满负荷顺序阀运行#1轴振突发性振动的故障,其间对轴承的处理方向和实施措施是正确的。但由于当时缺少跳机时和早先做汽门活动试验的详细振动数据,故本次对#1瓦的处理力度略显不足。
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