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#6机组轴向位移正向高报警原因分析与对策处理王纪刚发布时间：2023-06-03T08:38:20.499Z 来源：《中国科技信息》2023年6期作者：王纪刚[导读] 江苏射阳港发电有限责任公司660MW汽轮机的推力轴承与支持轴承分开，位于高中压缸与低压缸A之间，采用倾斜平面式双推力盘结构，这种结构的推力轴承由沿圆周方向的10条油槽将推力瓦面分割10个扇形瓦块，每块沿圆周方向倾斜，以保证瓦块内径处的润滑流量均匀，轴向推力通过推力盘直接作用在推力轴承的工作面或非工作面上，传递给组装在推力盘轴承的瓦块上，经瓦块的支承块、平衡块、基环、推力轴承的外壳传递到机座上。
射阳港发电有限责任公司江苏盐城 224346摘要：江苏射阳港发电有限责任公司660MW汽轮机的推力轴承与支持轴承分开，位于高中压缸与低压缸A之间，采用倾斜平面式双推力盘结构，这种结构的推力轴承由沿圆周方向的10条油槽将推力瓦面分割10个扇形瓦块，每块沿圆周方向倾斜，以保证瓦块内径处的润滑流量均匀，轴向推力通过推力盘直接作用在推力轴承的工作面或非工作面上，传递给组装在推力盘轴承的瓦块上，经瓦块的支承块、平衡块、基环、推力轴承的外壳传递到机座上。
如果汽轮机轴向推力超过了推力承轴允许的负载限度，则会导致推力承轴的损坏，较常见到的就是推力瓦磨损和烧毁，严重时还会造成更大的设备损坏事故。
轴向位移报警严重影响机组的安全稳定运行。
本文针对东汽660MW机组轴向位移出现正向高报警的原因进行综合分析，同时也总结了一些对策措施和建议。
关键词：轴向位移正向报警原因分析对策处理0.引言江苏射阳港发电有限责任公司660MW超超临界机组是东方汽轮机厂生产的，在汽轮机运行过程中中，推力承轴承担汽流在其通道中流动时所产生的轴向推力。
不同负荷下，轴向推力的大小不同的，推力承轴在受压时产生的弹性变形也不同。
在运行中，我们将位移数值和准值相比较，从而判断机组运行是否正常。
轴向位移保护装置是用来检测汽轮机转子和静子之间相对位移，它根据推力轴承承载能力和流通部分间隙规定了报警值和停机值，当轴向位移骤增值超过规定值时，轴向位移保护装置能自动报警和自动停机，防止轴向位移增大时汽轮机受到损伤。
浅谈汽轮机轴系找中心与调整工艺摘要：多转子的轴系找中心和调整是个很复杂繁琐的过程，在实际的检修中需根据每台机组自己的特性进行多次的测量、计算、调整达到最优效果，本文通过分析某电力集团属下300MW燃煤机组和GE9FA燃气蒸汽联合循环机组的轴系找中心依据和调整工艺的异同，给同类型机组检修提供参考意见。
关键词：300MW燃煤机组；GE9FA；轴系找中心；调整工艺1、概述1.1 300MW燃煤机组汽轮机设备概况该汽轮机是哈尔滨汽轮机厂制造的N300-16.7/537/537反动式、单轴、双缸双排汽、高中压合缸、低压缸分流、亚临界中间一次再热凝气式汽轮机。
轴系由四条转子（高中压转子、低压转子、发电机转子、励磁机转子）通过刚性联轴器连接而成，主油泵安装在高中压转子前端，为双吸式蜗壳离心泵。
每条转子通过2个径向轴承支撑，其中高压转子#1、#2轴承是由四块瓦块组成的可倾式轴承，通过改变底部45度的两块球面垫铁进行调整；低压转子#3轴承是半可倾式，#4轴承是椭圆式，通过改变固定在轴承箱上的瓦枕进行调整；发电机转子#5、#6轴承是椭圆式，通过定子整体调整；励磁机转子#7、#8轴承是圆筒式，通过励磁机整体调整。
1.2 GE9FA燃气轮机联合循环发电机组概况该机组燃气轮机由美国GE公司生产，型号为PG9351FA，简单循环单机出力255.6MW，汽轮机是哈动力—GE联合制造的D10型三压、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、纯凝式机组，单机出力141MW。
燃气轮机、蒸汽轮机、发电机共四条转子同轴布置，通过刚性联轴器连接，共采用8个径向轴承支撑，从燃机起#1-#5轴承均为由六块瓦块组成的可倾式轴承，#6-#8轴承为椭圆式。
燃机转子、发电机转子通过改变燃机和发电机整体位置进行调整，汽轮机高中压转子、低压转子通过改变支撑轴承瓦枕背面分布的5块调整垫进行调整。
2、轴系找中心的考虑基准大型发电机组经过长时间运行后由于基础不均匀沉降，轴瓦下部轴承钨金的磨损以及设备内应力的释放等原因，可能会引起轴系各靠背轮中心值发生变化。
半速汽轮机轴位移和胀差传感器的安装与调整霍雷;孙小龙;郑军伟【摘要】轴位移和胀差是反映汽轮机动静间隙的两项重要监视参数.采用半速机组轴位移和胀差的测量原理和测量方法,对红沿河核电厂1号机组存在的轴位移传感器测量值偏大、高中压转子膨胀测量传感器安装间隙不足和暖机过程中低压转子膨胀量过大等问题的解决过程进行了系统论述.通过对红沿河核电厂1号机组轴位移和胀差实际运行数据和变化规律的分析,说明传感器的安装过程和调整方法正确,实现了对汽轮发电机组的可靠监视和保护.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2013(046)012【总页数】5页(P74-78)【关键词】核电;半速汽轮机;轴位移;胀差;安装调整【作者】霍雷;孙小龙;郑军伟【作者单位】中广核工程有限公司,广东深圳518031;中广核工程有限公司,广东深圳518031;中广核工程有限公司,广东深圳518031【正文语种】中文【中图分类】TK264.20 引言轴位移和胀差是反映汽轮机动静间隙的重要监视参数。
为避免轴向间隙变化造成动静部分发生摩擦，对轴位移和胀差的监视是机组运行和瞬态过程中的一项重要任务。
轴位移和胀差传感器测量结果的准确性与传感器测量零点的校准、传感器自身的测量特性等有直接关系。
红沿河核电厂1号机组是东方电气集团生产的HN1119型冲动凝汽式半速汽轮机组，单轴四缸六排汽，额定电功率1118.79 MW。
有HIP（高中压合缸）和LP1（1号低压缸）、LP2（2号低压缸）、LP3（3号低压缸）共4个汽缸。
1 核电半速汽机轴位移和胀差测量与布置红沿河核电厂1号机组汽机监视系统采用瑞士Vibro-Meter公司开发的基于数字信号处理技术的VM600系统[1]。
该系统由MPS（机器保护系统）和CMS（状态监测系统）2个部分组成，实现了TSI（汽轮机监视）和TDM（瞬态数据管理）功能的一体化[2]。
其最大的特点是常用的监视信号都能通过4+2通道的MPC4（机器监视保护卡）完成信号采集。
汽轮机TSI轴向位移保护误动原因分析及控制措施神华神东电力新疆准东五彩湾发电有限公司左东明[摘要]汽轮机安全监视装置硬件配置，并针对系统使用中存在的问题提出了几点建议。
[关键词]汽轮机本体监测系统硬件配置、保护逻辑优化。
前言汽轮机TSI系统是用来测量汽轮机本体的位移、振动、转速、胀差、偏心等信号，并将其转换为电信号进行监视的系统。
做为火力发电机组热控系统的重要组成部分，该系统既向DCS的数据采集系统提供汽轮机轴系的各种监视参数，又向保护系统提供跳闸动作信号，因此TSI系统对于机组的安全稳定运行起着至关重要的作用。
1.事故经过2014年8月4日21时35分43秒至21时35分45秒，某电厂#1汽轮机轴向位移3号测点从-0.012mm升至-1.997mm、轴向位移4号测点从+0.058mm升至-1.927mm，满足轴向位移4取2跳机条件（保护动作值为≥+1.2mm或≥-1.65mm），触发“轴向位移大跳机”。
2.检查处理与原因分析：1）打开2瓦润滑油箱观察孔，检查轴向位移就地测点安装正常；2）检查轴向位移就地前置器及接线正常；3）检查轴向位移前置器公共端、输出端对地电阻，电源对地电压均正常；4）检查轴向位移前置器公共端与输出端信号正常，公共端与24V电源正常；5）检查#1机TSI板卡3瓦盖振、4瓦盖振与3号、4号轴向位移探头在同一板卡。
检查历史曲线（见下图），汽轮机轴向位移3号测点从-0.012mm升至-1.997mm、轴向位移4号测点从+0.058mm升至-1.927mm，23秒后两测点自动恢复正常显示，与轴向位移1、2测点显示值基本一致；3瓦盖振下降0.2um，1秒后恢复正常。
初步判断，轴向位移3与轴向位移4的板卡故障。
6）8月5日，联系厂家人员到厂，对上述2、3、4、5项内容再次进行核查，并检查#1机组TSI监控系统历史报警记录，排除就地设备故障或回路接地造成板卡电压降低等因素，判断为板卡故障，需返厂进行板卡故障诊断。
轴向位移、胀差的安装和调试关于轴向位移和胀差的方向及机械零位的确定安装间隙的确定条件：由于零位是在工作瓦及非工作瓦的正中心，并且需要将推力盘靠死工作瓦时来安装并定位两只轴位移传感器，差胀传感器也如此。
方法：轴向位移和胀差的安装间隙的确定相当重要，要在掌握基本原理的基础上来确定此间隙就会变的相当容易，并方便的安装。
下面介绍轴向位移安装间隙的确定方法。
假定我们选用一个传感器，此传感器探头有效直径（除了线圈以外的）为8mm，间隙线性范围为4.5mm，传感器输入输出曲线如图1所示，电压输出-2V—20Vdc为线性输出范围，所对应的间隙为0.5mm—5.0mm,灵敏度为4V/mm即d1=0.5mm,对应输出电压为：-2V DC；d2=5.0mm，对应电压输出为-20V DC.如果轴向位移表量程范围为：-2mm--+2mm,即范围为4mm，此时安装间隙为d0=2.75±0.25mm,即d2=2.5mm,d3=3mm,只要将传感器安装在此范围之内即可。
此时传感器电压输出对应于-10VDC---12VDC.由于传感器输出与电压是一一对应的关系，所以在传感器安装时，没有必要用塞尺去测量间隙，只要用电压表测量输出电压即可。
零位确定在安装固定传感器时，不必关心监视仪表的指示值，在传感器固定完毕后，利用监视仪表的“零迁”即可。
如果轴系不在零位，如果测量得目前大轴在+2mm，此时监视值迁为+2mm即可。
1.如果系统性能图超出规范限制范围，例如，线性区少于80mils，比例系数超出±11mV，那么首要的原因可能是系统的某一部分构成不匹配。
探头、延伸电缆或前置器在电气长度方面不匹配，使得总长度太长或太短。
2.当提供的-24Vdc电压超出允许变化范围时，传感器的性能也会超出偏差的允许范围。
传感器的可用电压变化范围为-17.5至 -26.0 Vdc。
然而，对较高的输入电压可能会失去响应。
传感器的供电电压低于- 16Vdc时线性区域将严重减小。
三、轴系中心调整计算过程1、轴系中心调整标准的选择对于一台正在进行大修的机组在修前中心找出后决定对轴系中心进行调整时所面临的首要问题就是标准选择问题。
到底按照什么样的标准去调整，调整到什么程度对于已经变化了的轴系中心即不能完全按照厂家标准又不能完全脱离厂家标准，这就要求我们在轴系中心调整计算中充分考虑到机组的实际运行情况和历次检修的经验对厂家标准进行修正完善，这样才有可能达到理想结果，在我厂08年#3机组第一次大修中对中、低压对轮中心的处理上，就遇到这一难题，表架装在高压转子上用百分表测量，考虑到该型机组在膨胀方面存在问题，开机时高、中压缸膨胀不出去，＃3轴承座以横销为死点前扬，磨＃4轴瓦下瓦。
冷态时高、中压缸又收缩不到位，＃3轴承座后翅，磨＃5轴瓦上瓦如此情况导致冷态时所测对轮中心失真，必须对此进行适当修正。
故当时在复装前将＃4瓦下部抽取0.50mm 垫片，可是在大修完成试机过程中，高、中压缸仍旧胀不出去，＃4瓦温度过高，只好再次将＃4瓦下部抽取0.20mm垫片，这才顺利开起机来，此时，＃4瓦下部总抽取0.70mm垫片，以上是我厂＃3机组第一次大修未进行整机轴系找中心调整的情况。
总之，在计算调整轴系中心前必须有一个正确的标准，也就是说有一个正确的调整方向，这样才能保证整个调整工作的成功。
2、轴系中心调整计算步骤①记录结果的整理在其中a=a1+a3／2 c=c1+c3／2 d=d2+d4／左右张口为a —c圆周高低位移为B —D ／2 左右位移为A —C ／2中心偏差值应符合制造厂的规定，如无厂家规定，可参照下表：如不符合规定应进行调整。
②轴瓦调量的计算若中心偏差值超过标准可通过调整轴瓦来消除，将二转子上任何一个轴瓦的位置移动X 时，能同时使联轴器的端面差及圆周差改变△a 及△A ，它们的数量关系如下：两转子中任何一个或两个轴瓦，也可以同时移动三个或四个轴瓦。
调整方法很多，选择调整方法的原则是尽量恢复机组安装或上次大修后转子与汽缸的相对位置，以保持动、静部件的中心关系，减少隔板、轴封套中心的调整工作，也便于它保持发电机的空气间隙，为此应参照轴颈扬度和下沉度、轴封套凹窝中心来选择调整。
1 工程概况及工程量1.1 工程概况绥电二期工程2×1000MW超超临界机组汽轮机为单轴、四缸、四排汽、反动式无调速级凝汽式机组，高压缸为单流式，包括1个双流冲动式调节级和8个冲动式压力级；中压缸采用双分流，每个流向包括全三维设计的6个冲动式压力级；低压缸分A、B两个双流缸，每个低压缸叶片正、反向对称布置，每个流向包括6个冲动式压力级。
高、中压缸均为双层缸，低压缸为3层结构，高、中、低压内外缸均为水平中分，上下缸中分面法兰连接。
低压内缸通过轴承座支撑在基础上。
低压外缸需在现场进行拼装，外下缸与凝汽器采用不锈钢弹性膨胀节焊接的连接方式。
汽轮发电机组共有10个轴承，其中一个为推力—径向轴承，高、中压转子支持轴承选用可倾瓦轴承，两根低压转子及发电机转子支持轴承选用椭圆轴承，单轴承整体联轴器靠止口定中心。
1.2 主要设备重量高压内缸上半 20700kg高压内缸下半 23100kg高压外缸上半 51900kg高压外缸下半 55800kg中压外缸上半 40800kg中压外缸下半 58000kg#1中压内缸上半 8540kg#1中压内缸下半 9350kg#2、#3中压内缸上半 4620kg#2、#3中压内缸下半 4830kgA低压内缸上半（含螺栓） 30200kgA低压内缸下半（含螺栓） 31600kgA低压外缸上半 53200kgA低压外缸下半 103423kgB低压内缸上半（含螺栓） 30200kgB低压内缸下半（含螺栓） 31600kgB低压外缸上半 53200kgB低压外缸下半 106861kg高压主汽调节阀158800kg中压联合汽阀 58300kg高压转子 23500kg中压转子 30400kgA低压转子 77900kgB低压转子 77800kg发电机转子 104000kg发电机底板 3116kg发电机定子 409000kg2．编制依据2.1 东方汽轮机厂安装图纸及说明书2.2 东方电机厂安装图纸及说明书2.3《绥中发电厂二期2×1000WM扩建工程主体施工A标段施工组织设计》2.4《绥中发电厂二期（2×1000WM机组）3号机组汽机专业组织设计》2.5《火电施工质量检验及评定标准》0594P 98（汽机篇）2.6《电力建设施工及验收技术规范》DL5011-92（汽轮机机组篇）2.7《电力建设安全工作规程》（第1部分火力发电厂）DL5009.1-20022.8《工程建设标准强制性条文》（2006版）（电力工程部分）第一篇火力发电工程2.9《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》(国电发[2000]589号)3 作业条件和施工准备3.1 对施工人员的资格和要求3.1.1 施工负责人员必须具有汽轮发电机组本体安装施工经验，在施工前应先熟悉施工环境，了解图纸及有关措施和规范等要求，对施工内容和要求有足够的理解，施工人员必须是经过安全考核合格者；3.1.2 所有参加作业的特殊工种人员（电工、测量工、起重工、操作工、架子工）必须持证上岗；3.1.3 施工前组织施工人员熟悉施工现场和工艺质量要求、了解安全操作规范和现场环境保护要求；3.2 有关人员职责3.2.1 技术人员在开工前做好技术准备，根据施工具体特点编写作业指导书；3.2.2 质检员负责工程质量的全过程控制及相关质量措施的实施、检查、监督和验收评定工作，并做好质量跟踪；3.2.3班组长熟悉施工图、了解规范要求、掌握施工方案。
汽轮发电机组轴系对中方法黄国强【摘要】汽轮发电机组轴系对中是汽轮发电机组安装施工中最为关键的一步,它直接关系到机组安全、稳定和经济运行.用正确的方法、步骤为汽轮发电机组找中心,是机组安装成功的重要保证.介绍了找中心的相关方法和步骤,指出了相关注意事项.【期刊名称】《华电技术》【年(卷),期】2011(033)003【总页数】4页(P20-23)【关键词】大容量机组;高参数机组;找中心;步骤;注意事项【作者】黄国强【作者单位】四川电力建设二公司,四川,成都,610051【正文语种】中文【中图分类】TK263.6+10 引言在汽轮发电机组的安装过程中，对汽轮发电机组中心进行调整是一项非常重要而细致的工作。
该项工作质量的好坏将直接对机组的安全、平稳、经济运行产生关键的影响。
随着机组容量的增大，汽缸数量、汽轮机转子及轴承数量的增多，汽轮发电机组找中心的工序和步骤就更加复杂。
笔者将以广安电厂二期扩建工程N300－16.7/537/537型汽轮机的安装为例(该汽轮机配东方电机厂QFSN－300－2－20型300 MW水氢氢发电机)，介绍300 MW 汽轮发电机组找中心的方法和步骤。
1 找中心的目的在汽轮发电机组的安装过程中，找中心有2个目的:一是要使汽轮发电机组各转子的中心线连成一条连续光滑的曲线，使连接转子的联轴器中心线成为一根连续的轴;二是要使汽轮发电机组的各静止部件与转动部件基本保持同心，其偏差值不超过制造厂及规程、规范规定的数值，保证动、静部分的径向间隙能调至允许范围，从而保证机组安全、经济运行。
2 找中心的方法及步骤2.1 N300－16.7/537/537型汽轮机组结构特点(1)布置紧凑。
仅有2个缸，即高中压缸、低压缸各1个，与国产同类型机组相比，总长度明显缩短。
该机组有高中压转子、低压转子和发电机转子3根转子，高中压转子、低压转子为整锻转子，3根转子间均由刚性联轴器连接。
(2)采用可倾瓦。
该机组共有6个支持轴承和1个推力轴承，6个支持轴承根据整个轴系各支撑位置及载荷的不同，从高中压转子到发电机分别选用了不同类型的轴承。
关于汽轮机转子的轴向定位问题张国旺2015年11月29日一、关于“规范”中对转子轴向定位的要求：在《DL/T5210.3-2009 电力建设施工质量验收及评价规程第3部分：汽轮发电机组》的“表4.4.7通流部分间隙测量调整”中讲到了“转子定位尺寸K值”“用塞尺或楔形塞尺检查”，“最小轴向通流间隙”在“转子按K值定位后，分别在半实缸及全实缸状态下顶推转子进行测量”。
在《DL 5190.3-2012 电力建设施工技术规范第3部分：汽轮发电机组》中也明确规定：“4.7.11 通流部分间隙的测量应符合下列规定：1）通流部分间隙应符合图纸要求，测量后的记录应比对制造厂的出厂记录；2）测量通流间隙前应先按制造厂提供的第一级喷嘴与转子叶轮间的间隙值对转子进行定位，定位时，转子推力盘应紧贴工作面；3）第一次测定时应使车头侧危急遮断器的飞锤向上；第二次测量时，顺转子运行方向旋转90°，每次应测量左右两侧的间隙；4）转子最终定位后应测取汽缸外部上汽封端面与该转子上外露的精密加工面的距离尺寸作为汽缸轴向位置定位的依据，测量部位应作出标记。
4.7.12 速度级与转向导叶环上半部的最小轴向间隙，可采用前后顶动汽轮机转子的方法进行。
测量时应拆除可能阻挡转子前后位移的部件，并防止顶坏设备。
4.7.13 转子轴向窜动的最终记录，在完成汽机扣盖工作后，以热工整定轴向位移指示时测定的数据为准。
4.7.14 通流部分间隙及汽封轴向间隙不合格时，应由制造厂确定处理方案。
”二、关于转子定位尺寸K值的定义：一般地讲，对单汽缸结构的小汽轮机来说，转子定位尺寸K值就是制造厂提供的第一级静叶（喷嘴）与动叶之间的轴向间隙；对多汽缸结构的汽轮机来说，在制造厂提供的安装说明书中，对每一个汽轮机的转子都提供了一个确定的K值，即是各汽缸第一级静叶（喷嘴）与动叶之间的轴向间隙，对于对分双流结构的汽缸（如对分双流结构的低压缸）其转子的K 值，通常是指汽缸调阀端的第一级静叶与动叶之间的轴向间隙。
汽轮机轴向位移、胀差传感器的安装探讨以及异常问题分析归纳缪水宝【期刊名称】《《东方汽轮机》》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】9页(P60-68)【关键词】轴向位移; 胀差; 安装; 调试; 分析; 建议【作者】缪水宝【作者单位】芜湖发电有限责任公司安徽芜湖 241009【正文语种】中文【中图分类】TK36; TK2680 引言在高参数、大容量汽轮发电机组中，轴向位移和胀差是直接反映汽轮机动静间隙的两项最重要的技术参数，也是两项重要保护。
目前，由于许多机组的轴系机械安装零位和监测保护系统的电气零位不统一，经常发生检修后的机组因胀差、位移监测系统传感器的零位锁定不当，使该系统在机组启动后，测量误差较大，甚至无法正常监测和投入保护，只能停机处理。
因此，检修后机组的轴向位移、胀差传感器的安装正确与否直接影响机组的正常运行[1]。
汽轮机监测仪表系统Turbine Supervisory Instrumentation（简称TSI）是一种可靠的连续监测汽轮发电机组转子和汽缸的机械工作参数的多路监控系统，可用于连续显示机组的启停和运行状态，为记录表提供输出信号，并在被测参数超出预置的运行极限时发出报警信号，必要时采取自动停机保护。
此外，还能提供用于故障诊断的各种测量数据[2]。
其中TSI监测的重要参数就包括对轴向位移和胀差测量、监视。
1 系统简介1.1 主机系统说明（简称大机）芜湖发电有限责任公司2台燃煤机组汽轮机采用由东汽制造的N660-25/580/600型超超临界、一次中间再热、单轴、凝汽式汽轮机；汽轮机监测系统（TSI）为德国EPRO公司的旋转机械监测保护系统，由东汽成套提供，主要由传感器、延伸电缆、前置器、就地电缆和监测保护系统组成；DCS系统为FOXBORO I/A Series系统。
利用DCS实现汽轮机紧急跳闸系统emergency trip system（ETS）功能，用独立的DCS机柜、独立的控制站、I/O卡件冗余配置具有极快的运算速度，有利于机组事故分析、运行管理和检修维护。
