【摘要】韶關(guān)發(fā)電廠#10機(jī)在2004年3月18日分別發(fā)生兩次滿負(fù)荷運(yùn)行時由于#1瓦軸振保護(hù)動作跳機(jī)的故障。通過對跳機(jī)時的異常振動和DCS記錄曲線進(jìn)行分析、軸承解體檢查，查找并確定振動跳機(jī)的原因，制定處理方案。通過對#1、2軸承進(jìn)行改造，解決了軸系失穩(wěn)的問題。 【關(guān)鍵詞】 軸承振動； 原因分析； 處理 1、 根據(jù)DCS記錄對振動原因的初步分析 #10機(jī)組為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的300MW高中壓合缸機(jī)組，#1~#4軸承均采用橢圓軸承。2001年3月投運(yùn)以來，運(yùn)行基本穩(wěn)定。2002年12月~2003年1月，進(jìn)行次檢查性大修。近期發(fā)現(xiàn)在做第二組高壓汽門活動試驗時，#1瓦軸振有瞬間增大的現(xiàn)象。 DCS記錄顯示，3月18日上午10:39:05，機(jī)組負(fù)荷294.93MW，順序閥進(jìn)汽，#1軸振X向突增到260微米，Y向增大到238微米，軸振保護(hù)動作跳機(jī)。 跳機(jī)時#2瓦軸振2Y約145微米，2X約45微米，#3、#4瓦軸振同時略有增大；跳機(jī)時#2瓦瓦振顯著增加，由正常的8微米突增到92微米，#1瓦增加的幅度小，由正常的8微米增到35微米，其余各瓦振均有增加，幅度不大。 記錄曲線顯示，在#1瓦軸振保護(hù)動作前的27s，即10:38:38，瓦振、軸振開始出現(xiàn)爬升，持續(xù)19s后，振動開始突增，8s后，軸振保護(hù)動作跳機(jī)。 運(yùn)行人員反映當(dāng)時運(yùn)行上沒有任何操作，DCS記錄表明，跳機(jī)前膨脹、差脹正常，#1~#4瓦溫分別為72、84、66、58℃，潤滑油溫39℃，油壓在此之前呈現(xiàn)緩慢增加趨勢。 第二次跳機(jī)發(fā)生在同日下午16:17:59，進(jìn)汽方式已改變?yōu)閱伍y，負(fù)荷293MW。跳機(jī)時1X、1Y分別為332微米和310微米，比次跳機(jī)時大，其余各軸振略有增加；#1、#2瓦瓦振分別為54和79微米。 振動增大開始于16:17:39，15s后#1瓦軸振開始急劇增加，5s后軸振保護(hù)動作跳機(jī)。 與次跳機(jī)情況類似，運(yùn)行上沒有任何操作，高壓缸膨脹、差脹正常，#1~#4瓦溫分別為70、83、69、60℃，潤滑油溫41.6℃。 DCS曲線表明，兩次跳機(jī)前主蒸汽溫度、壓力十分穩(wěn)定，但再熱汽壓有微量增加的趨勢。 由于缺少跳機(jī)時#1、2瓦振、軸振的頻譜記錄和間隙電壓數(shù)據(jù)，尚無法對當(dāng)時異常振動的性質(zhì)給出準(zhǔn)確定論，但從兩次跳機(jī)前振動發(fā)展的速率看，高中壓轉(zhuǎn)子的這種振動應(yīng)該是軸系失穩(wěn)。 這里，首先可以排除TSI監(jiān)測系統(tǒng)故障，因為振動異常同時出現(xiàn)在幾乎所有的振動測點(diǎn)，各測點(diǎn)Z大振動量值不同，而且上下午分別發(fā)生兩次，3300系統(tǒng)如果存在故障只可能一塊板卡的兩個通道同時發(fā)生問題，不可能出現(xiàn)18日這樣的情況。這也就是說，當(dāng)時#10機(jī)組的跳機(jī)確實是振動過大造成的。 一般情況下，運(yùn)行機(jī)組振動出現(xiàn)突發(fā)性增大有三個可能的原因，即轉(zhuǎn)動部件飛脫、軸系失穩(wěn)、動靜碰磨。 如果發(fā)生葉片、圍帶等轉(zhuǎn)動部件飛脫，振動會階躍增加到一個固定值，其后不會恢復(fù)。#10機(jī)的問題顯然不在于此，因為如是這樣，第二次啟機(jī)剛到3000rpm就會出現(xiàn)振動異常。 機(jī)組正常運(yùn)行中發(fā)生動靜碰磨也會引起振動增大，多數(shù)情況振動緩慢增大，少數(shù)情況振動急劇增大，這時通常伴隨有運(yùn)行操作或膨脹、差脹的異常；調(diào)門開度的變化也會造成軸頸和轉(zhuǎn)子位置變化，進(jìn)而引起碰磨。 第三種引起突發(fā)性振動的原因是軸系失穩(wěn)，有兩種失穩(wěn)形式，一種是油膜振蕩，另一種是汽流激振。 汽流激振的主要特征：一是振動的增大受運(yùn)行參數(shù)的影響明顯，如負(fù)荷，振幅的增大呈突發(fā)性；二是應(yīng)該出現(xiàn)較大量值的低頻分量，頻率為轉(zhuǎn)子的階固有頻率；油膜振蕩可以發(fā)生在變轉(zhuǎn)速情況下，也可以發(fā)生在定速運(yùn)行時。 區(qū)別碰磨和失穩(wěn)的關(guān)鍵判據(jù)是大振動的頻率成分，但#10機(jī)組缺少這樣的數(shù)據(jù)。 對振動原因可以排除轉(zhuǎn)子熱彎曲和中心孔進(jìn)油。 結(jié)合上述DCS記錄，同時考慮到： （1）當(dāng)時運(yùn)行沒有任何操作，外界沒有撓動； （2）機(jī)組跳機(jī)后隨轉(zhuǎn)速下降時#1瓦軸振迅速減小； （3）過去該機(jī)組沒有發(fā)生過動靜碰磨； （4）大振動發(fā)生在高壓轉(zhuǎn)子； （5）#1、#2瓦為橢圓瓦。 初步判斷#1、#2瓦的大振動是高中壓轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了失穩(wěn)。 至于這種失穩(wěn)是汽流激振，還是油膜振蕩，或是兩種的混合形式，尚無法定論。如果運(yùn)行上確實沒有調(diào)整高調(diào)門開度，可以排除汽流激振，則是單純的油膜振蕩型的軸系失穩(wěn)。 2、 對軸瓦解體檢查的分析意見 3月27日停盤車和油泵，首先檢查了#1、2瓦，各測量數(shù)據(jù)如表1，表2所示。為保證測量準(zhǔn)確，將#1、#2瓦下瓦均翻出與上瓦拼合測量垂直和水平間隙，所得值與壓鉛絲和塞尺測得的頂隙、側(cè)隙吻合。上述數(shù)據(jù)中，#2瓦頂隙偏大，左側(cè)隙偏小，其余數(shù)據(jù)基本正常。 各瓦烏金瓦面磨損狀況： 對#1瓦，上瓦無磨痕；下瓦在垂直正下方瓦面有較輕微磨損，張角約45°。 對#2瓦，上瓦無磨痕；下瓦有較嚴(yán)重磨損，垂直下方的大量烏金順轉(zhuǎn)向向左方轉(zhuǎn)移，在軸瓦的左側(cè)間隙中堆積，堆積層Z厚處約0.30mm，由于軸頸的旋轉(zhuǎn)，形成了與軸頸嚴(yán)格吻合的圓筒型連續(xù)烏金瓦面。這個新形成的瓦面寬度約為#2瓦整個烏金面寬度的2/3強(qiáng)，它改變了原有的橢圓型瓦面型線。 按穩(wěn)定性的優(yōu)劣，各種類型軸承的排列順