汽轮机轴系调整分析
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1000MW汽轮机TSI调整轴系定位法优化分析张庆国1孙登成2李祥苓1李红利1(1-华电国际邹县发电厂;2-中国广核集团阳江核电有限公司)摘要:本文通过对邹县电厂1000MW大容量汽轮发电机组TSI系统调整前汽轮发电机组轴系定位过程出现的问题进行分析,提出有别于传统的优化方案为热工调整轴系提供一个准确的转子轴向位置。
该方案目的在于保证TSI系统测量探头的要求间隙值,确保TSI系统轴向位移、胀差所设定的报警值、跳机值的准确性。
关键词:1000MW汽轮机 TSI系统轴系定位优化1 前言汽轮机TSI系统是汽轮发电机组非常重要的保护系统之一,汽机检修过程中应用一定的机械手段为热工调整TSI参数提供转子的轴向位置是必须的。
一旦转子的轴系定位不准,会导致汽轮发电机组运行中误停或者拒停,从而影响汽轮发电机组的安全稳定运行。
随着社会科技的进步,大容量汽轮发电机组的出现使得汽轮发电机转子变的异常庞大(百万千瓦级及以上大型机组多为四缸四排汽或五缸六排汽)。
厂家在设计上为高、中压缸多选用无顶轴油式的可倾瓦,这为采用传统方法进行汽轮发电机组轴系定位带来了较为复杂的工作。
按照传统的检修方法用液压千斤顶进行轴系定位时,转子推力盘带动推力瓦沿轴向窜动,极易造成推力瓦严重过推,影响转子轴向定位的准确性。
另外,转子瞬间轴向窜动会使推力瓦承受转子推力盘的瞬时冲击载荷,会对推力瓦造成不良影响。
此类故障实际工作中甚为多发,现场调整时若不采用合理的工作方法将难以得到转子的真实定位值,进而影响到调整后TSI参数的准确性。
本文比较了国内各电厂在应对此问题时所采取的常见对策,并在此基础上提出了汽轮机轴系定位的优化方法,即根据调整TSI轴系转子的轴向位置与单个高压转子推力盘靠在非工作面上的位置进行比较,并以此修正TSI轴向探头的调整值。
2 汽轮发电机轴系定位传统定位法出现的问题邹电300MW机组改造成335MW后,汽轮机高中压缸#1~#4轴瓦均改造为无顶轴油可倾瓦。
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。
汽轮机轴系振动的分析与预防处理发表时间:2019-06-10T09:25:16.470Z 来源:《电力设备》2019年第3期作者:韩莉王智华[导读] 【摘要】:介绍高背压机组轴封漏气量大、轴承箱微正压运行,油和粉尘在高温情况下碳化,引起机组轴系振动。
(中节能(西安)环保能源有限公司 710301)【摘要】:介绍高背压机组轴封漏气量大、轴承箱微正压运行,油和粉尘在高温情况下碳化,引起机组轴系振动。
分析积碳的形成并提出处理措施。
【关键词】:汽轮机;积碳;振动;轴瓦0 引言某电厂CB30-8.83/3.8/0.645型汽轮机为单缸抽汽背压式汽轮机机组,于2018年1月完成首次大修,2018年2月投入运行,机组1#轴承处轴振和2#轴承处轴振一直平稳,在同工况下基本分别保持在20μm和50μm左右运行。
2019年2月到4月2#轴承处轴振由50μm升到230μm,最大时246μm,同时1#轴承处轴振由50μm到100μm之间跳变。
针对轴系振动情况,此个案着重从运行现场环境、机组运行工况、历史数据、振动的现象和特征出发分析,最终提出振动形成初步原因并确定检修方案。
1 1#、2#轴承处轴振异常现象及原因分析2#轴承处轴振振动增大后调出DCS曲线发现:1月21日2#轴承处振动跳动一次并且大于1# 轴承处(图1),2#轴振在时由19μm跳到45μm然后又回到20μm左右。
1#轴振曲线发现1#轴承处由9μm跳到14μm又回到10μm左右。
1月22日曲线显示1#轴承处轴振动跳动大于2# 轴承处,间断性跳动大出现5次(图2):1#轴承处轴振由14μm跳到46.8μm然后又回到16μm左右,最大跳动值94μm。
2#轴承处轴振由19μm跳到31μm,最大跳动值131μm。
1月24日2#轴承处振动跳动一直大于1# 轴承处轴振并上升。
出现反复跳动现象(图3)。
2月6日临时停机,2#轴承处轴振恢复到40μm左右。
1#轴承处轴振恢复到16μm左右;2月6日启动汽轮机后,2# 轴承处轴振瞬间达到324μm后降至150μm左右。
600MW汽轮机联轴器组合晃度超标原因分析及处理方法摘要:针对某600MW亚临界汽轮机在检修过程中,高中压转子正常连接后,汽轮机联轴器组合晃度超标的问题,通过总结汽轮机联轴器组合晃度超标原因,提出汽轮机联轴器组合晃度超标处理方法,使该电厂汽轮机联轴器晃度超标问题得到有效解决,研究成果对同类型机组具有一定的借鉴意义。
关键字:汽轮机;联轴器;晃度超标;处理方法1引言内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司2号机组为日立公司设计制造的TC4F-40型亚临界、一次中间再热、冲动式、单轴、三缸四排汽、双背压凝汽式汽轮机,高压通流级数由1个单列调节级+8个压力级组成,中压通流级数由5个压力级组成,高中压转子之间的连接采用刚性联轴器连接。
此次检修过程中对中低压转子联轴器正常连接后,出现组合晃度超标的问题。
本次等级检修若不及时处理,会出现汽轮机在运行中强烈振动,增加动静部分的摩擦面积,使隔板汽封、轴封磨损。
若振动幅度相对较大,将增加叶轮、叶片等部件应力,造成疲劳性损伤。
同时,还可损坏轴瓦、推力瓦等其他部套,使汽轮机表面材料脱落、叶片断裂等事故发生。
本文针对该问题,通过现场检修并结合原因分析,提出汽轮机联轴器组合晃度超标处理方法,保证了汽轮机本体检修顺利完成及机组后续的平稳运行。
2汽轮机联轴器组合晃度增大原因2.1中低联轴器螺栓设计结构不合理日立公司设计制造的TC4F-40型亚临界汽轮发电机组的低发对轮螺栓采用凸台结构螺栓,设计理念为采用联轴器端面接触摩擦力传递全部扭矩。
但本次检修中多次发生螺栓弯曲现象,说明对轮摩擦传扭能力存在不足, 中低联轴器螺栓不能承受剪切力,在发生联轴器错位时螺栓需承受很大的弯曲应力,造成应力超标,导致螺栓发生永久性弯曲变形,因此实际只能靠对轮摩擦力和螺栓弯曲力共同传递扭矩。
2.2中低联轴器螺栓紧力不足中低联轴器螺栓紧力不足,造成传递扭矩的联轴器摩擦力不能满足机组正常带负荷运行的要求,当传递力矩较大时,中低联轴器发生周向错位。
汽轮机#1轴承振动大分析及处理方法顾崇廉,谈立春(北京太阳宫燃气热电有限公司,北京 100028)摘要:针对汽轮机#1轴承振动偏大,特别是机组带大负荷时振动迅速增加,同时出现半频振动,且半频分量的比重较大。
从轴承自激振动、轴系负荷分配和汽流激振方面进行分析,利用检修期间,对#1轴振问题进行治理,使机组振动水平达到优秀范围内。
关键词:轴振;轴承自激振动;晃度;汽流激振;一、前言北京太阳宫电厂为燃气—蒸汽联合循环机组,汽轮机为LN275/CC154-11.49/0.613/0.276/566/566型哈汽机组, 1、2#轴承为4瓦块可倾瓦轴承,振动保护监视系统TSI,监测1~6号轴承X、Y方向(分别为面向机头向后看垂直中分面左侧45°和右侧45°位置)转子相对振动以及垂直方向的轴承座振动。
二、机组振动特点2010年10月机组检修之前,机组振动主要反映在#1轴承轴振动(特别是Y方向轴振)偏大,轴承座振动很小,通常不超过10μm 。
对振动数据进行分析,其#1轴承轴振具有如下特征:(1)#1轴承轴振测点位置晃度值过大根据该机组多次冷态启动过程数据,发现在低转速(通常400r/min左右)时#1轴承X、Y方向轴振动数据(即晃度值)分别高达75μm和90μm左右,严重超标。
但基频值分别只有25μm和30μm左右。
(2)带负荷后振动出现一定程度的爬升机组带负荷后#1轴承轴振较空载时的数据明显增大(特别是Y方向轴振)。
表1列出的是不同工况下1、2号轴承轴振动数据,从中看出热态空载时#1轴承轴振较冷态空载时有一定的增大,223MW时的振动(Y方向轴振)进一步增大。
表1 不同工况下汽轮机1、2#轴承轴振基频和通频值(μm∠°/μm)(3)额定负荷附近振动剧烈波动当机组在较大负荷(220MW附近)运行时,#1轴承轴振就呈现一定的波动,波动主要来自21.87Hz的低频分量,幅值5~50μm不等,而基频分量基本不变;当负荷超过240MW,振动大幅波动,见图1,波动仍是21.87Hz的低频分量为主,其最大波动到达103μm。
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。
汽轮机轴系中心调整计算分析汽轮机的轴系中心调整是指在汽轮机运行过程中,对轴系中心的位置进行调整,使各旋转部件的轴心在同一条直线上,以减少轴系的偏载和不平衡,提高汽轮机的运行效率和可靠性。
一般来说,汽轮机的轴系中心调整包括两个方面的内容,即静态中心调整和动态中心调整。
静态中心调整是在汽轮机停车状态下进行的,通过精确测量各旋转部件的轴心位置,确定轴系中心的实际位置。
具体的调整方法可以采用传统的观测方法,即测量旋转部件的轴心位置,并计算其相对于基准位置的偏差量。
通过对偏差量的累积计算,确定轴系中心的实际位置,并进行相应的调整。
动态中心调整是在汽轮机运行状态下进行的,通过分析轴系的振动和不平衡情况,进一步调整轴系中心的位置。
具体的调整方法可以采用激光振动测量仪等高精度测量设备,对轴系的振动和不平衡进行实时监测和分析。
通过对振动和不平衡的幅值、频率等参数进行分析,确定轴系中心的实际位置,并进行相应的调整。
在进行汽轮机轴系中心调整的过程中,需要注意以下几个方面的问题。
首先,要对汽轮机的结构和工作原理有一个清楚的了解,以了解各旋转部件的结构和运动规律。
其次,要选择合适的测量仪器和设备,以确保测量的准确性和可靠性。
同时,要制定详细的调整方案和工作流程,保证调整过程的顺利进行。
最后,要对调整结果进行验证和评估,以确保调整效果的达到预期目标。
总之,汽轮机轴系中心调整是汽轮机运行过程中的一项重要工作,它关系到汽轮机的稳定运行和轴系的寿命。
通过对汽轮机轴系中心调整的计算分析,可以提高该工作的效率和准确性,进一步优化汽轮机的运行状态,提升其性能和可靠性。
火力发电厂汽轮机轴承振动大的原因分析及处理措施摘要:对于火电厂而言,规模和装机容量的扩增是产业发展壮大的基本要求,然而,大型火电厂的主要发电设备汽轮机仍存在着一定的问题,伴随着发电量需求的增加,导致汽轮机轴承的承受负担增大出现振动大的情况,面对这一问题,不仅需要优化改良汽轮机轴承的生产工艺水平,还需要技术人员进行深入研究,提出有效的处理措施来改善汽轮机轴承振大的问题。
关键词:火电厂;汽轮机;振动;实例引言随着文明的进步,工业的发展,在居民日常的生活和工业的生产中,对供给电能的质量提出了更高的要求。
在实际工作中,汽轮机故障,尤其是轴承振大,对汽轮机的安全稳定运行有严重的影响,因此本文针对汽轮机振动大的一些常见原因以及某电厂改造的210MW汽轮机组启动过程中轴承振大原因进行分析。
一、汽轮发电机振动大的危害汽轮机振动超标,会使动静碰磨严重,部件松脱。
轴封磨损严重时,降低机组经济性,蒸汽易进入轴承,造成油中水分过高,导致油膜失稳,甚至导致润滑油乳化,对汽轮机组安全稳定运行影响很大。
消除异常振动,是确保汽轮机安全运行的重要环节。
二、汽轮机轴承振动大产生的原因(1)转子质量不平衡引起的振动转子质量不平衡是汽轮发电机组最为常见的故障。
转子质量不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损而造成的故障。
在转子转动过程中,偏心质量产生的离心力是个不平衡力系,传递到转子的支撑轴承和基础上将产生振动。
转子质量不平衡具有以下特征:1)水平方向振动通常略大于垂直方向振动2)振动随转速变化3)振动随负荷变化不明显(2)汽流激振引起的振动气流激振是由于气流力引起的自激振动,为了提高机组参数,通常采用提高蒸汽参数方法,这就产生了可以导致轴承失稳的激振力。
气流激振在高参数汽轮机上尤为常见,尤其出现在高压转子上。
引起汽流激振的原因有以下几种: 1)转子与气缸同心度偏差大2)动叶与静叶(喷嘴)之间的轴向间隙过大3)调节阀开启顺序不合适(3)转子不对中引起的振动汽轮发电机组是用多转子连接而成的轴系,各转子间由联轴器连接,当转子系统出现不对中后,会引起设备的振动,轴承磨损,动静部分摩擦,油膜失稳,对汽轮机机组安全稳定运行危害极大。
浅谈汽轮机轴系找中心技术标准摘要:轴系找中心是汽轮发电机本体安装工作中最重要一环它贯穿于整个汽轮发电机本体安装的始末,本文依据电力标准要求对不同的轴承找中方法和标准进行概述,为汽轮机轴系找中以及其他泵类找中心提供指导和参考。
关键词:汽轮发电机;轴系;找中心;联轴器概述汽轮机找中心的目的有两点:要使汽轮机的转动部件(转子)与静止部件(隔板、轴封等)在运行时其中心偏差不超过规定的数值以保证转动与静止部件在径向不发生触碰;要使汽轮发电机组各转子的中心线能连接成为一根连续的曲线,以保证各转子通过联轴器连接成为一根连续的轴。
从而在转动时对轴承不致产生周期性交变作用力,避免发生振动。
一、工作流程汽机轴系中心检查→轴系中心调整→轴系中心验收→台板、垫铁检查1.1汽轮机轴系找中心(缸体轴承)1.1.1汽轮机轴系找中心前需具备的条件#1低压外缸找平找正合格。
#1低压转子相对#1低压缸各轴封、油挡洼窝找中心合格;各汽缸(除#1低压缸外)和发电机定子已找平找正,且其转子相对汽缸和定子找洼窝中心亦调整合格。
各轴承已检修合格,各轴瓦瓦枕与轴承洼窝接触面已研磨合格。
#1低压转子轴颈扬度值符合设计要求。
各转子轴颈的椭圆度、柱度检查合格;各转子靠背轮、轴颈、叶片装嵌面的瓢偏,跳动检查合格;各转子的弯曲度检查合格。
各转子动平衡试验等厂家试验合格并已有书面报告。
1.1.2#1与#2低压转子找中心。
在#1低压转子后靠背轮上装上联轴器找中工具,在转子适当的位置装上轴向止推工具。
彻底清理干净在转子轴颈,并在转子轴颈上加盘车油,盘动转子一周以上。
找中应以#1低压转子为基准,调整#2低压转子与之适应。
外圆读数及端面读数分别在转子0°、90°、180°、270°四个位置读取,根据厂家图纸要求,调整至中心及张口与设计值偏差为±0.02mm。
中心偏差的调整可借助于调整#2低压缸台板下的斜垫铁标高及左右移动汽缸来实现。