某燃气联合循环机组汽轮机振动故障诊断分析

李松波

广州粤能电力科技开发有限公司

某电厂为PG9171E 燃气蒸汽联合循环机组，蒸汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的 N60-/5.6/0.56/527/255双压、单轴、单缸、冲动、凝汽式汽轮机，如图 1 所示为该汽轮机轴系结构。轴承座振动最大达 60 μm，由于该机组运行年限较长，大修期间汽缸发现有40 cm 的裂纹，且汽封有多处磨损，补焊裂缝并更换了末四级隔板汽封和后三道布莱登汽封，并按照厂家要求将间隙调整至下限。启停过程中 1 瓦轴振有一个明显的2600 r/min 共振峰值，且初定速 2 号轴振不大，带满负荷后2 号轴振最大达241 μm，严重影响了机组地安全运行。

图1 蒸汽轮机轴系结构图

1 3 号轴承座振动大处理

大修前机组冲转及初定速3000 r/min 时，轴振与瓦振均不大，带满负荷后轴振最大74 μm，3 瓦瓦振由26 μm 增大至60 μm，根据历史数据轴振不大瓦振偏大的情况一直存在。

#3 瓦瓦振的主要振动分量时基频，占通频振幅的90%以上，因此是普通强迫振动。引起普通强迫振的原因有两个，一是激振力过大，二是支承刚度不足[1]。

引起普通强迫振动的激振力有以下三种：一是轴系连接同心度和平直度偏差。二是不均衡电磁力。三是转子不平衡力。轴系连接的同心度和平直度均符合制造厂的要求，故可排除这一激振力。由于振动大在带负荷过程中与励磁电流关系不大，故可排除不均衡电磁力。转子瓦振大，轴振不大，且跟转速无明显关系，故转子不平衡力可排除。

支承刚度包含三项，一是结构刚度。二是共振影响。三是连接刚度[2]。由结构相同的2 号机振动良好，且在3000 r/min 附近并无明显的共振峰值，可排除由于共振或者结构刚度若等原因导致轴承座临界转速落入工作转速附近导致的振动偏大。……