【正文】 內(nèi)容已經(jīng)投產(chǎn)和正在安裝的超臨界、亞臨界600MW汽輪發(fā)電機(jī)組是我省目前及今后一段時(shí)期內(nèi)的主力機(jī)組。2可傾瓦位于高中壓缸前后的軸承箱內(nèi)，3～6橢圓瓦座落在低壓排汽缸上，8橢圓瓦支撐在發(fā)電機(jī)端蓋上，勵(lì)磁滑環(huán)短軸與發(fā)電機(jī)連接，另一端用一個(gè)穩(wěn)定軸承支持。圖3 軸系撓度曲線(1) 軸系各轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)值：高中壓轉(zhuǎn)子(軸系/軸段)A低壓轉(zhuǎn)子(軸系/軸段)B低壓轉(zhuǎn)子(軸系/軸段)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(軸系/軸段)一階臨界轉(zhuǎn)速1630/16081637/16101658/1610792二階臨界轉(zhuǎn)速4000/40004000/40004000/40002249(2) 軸承標(biāo)高值：軸承號(hào)軸承標(biāo)高（mm）軸承號(hào)軸承標(biāo)高（mm）1627384950(3) 聯(lián)軸器張口及錯(cuò)位值：連軸器號(hào)連軸器直徑(mm)張口值（*）(mm)錯(cuò)位值（**）(mm)2—3Ф9784—XФ978用螺栓緊固X—5Ф9786—7Ф978注： * 張口值“+”表示聯(lián)軸器端面張口在下部較大； ** 錯(cuò)位值“+”表示調(diào)速器端的聯(lián)軸器頂端較高； 2—3表示2號(hào)支承與3號(hào)支承之間的聯(lián)軸器； 4—X表示4號(hào)支承與中間軸之間的聯(lián)軸器； X—5表示中間軸與5號(hào)支承之間的聯(lián)軸器； 6—7表示6號(hào)支承與7號(hào)支承之間的聯(lián)軸器。（1）軸系各轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)值：高中壓轉(zhuǎn)子(軸系/軸段)Ⅰ低壓轉(zhuǎn)子(軸系/軸段)Ⅱ低壓轉(zhuǎn)子(軸系/軸段)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(軸系/軸段)一階臨界轉(zhuǎn)速1640/16101680/16001690/1600820/763二階臨界轉(zhuǎn)速4000/40004000/40004000/40002300/2200圖2 軸系各支撐段尺寸（2）各跨度參數(shù)：（3）各軸承參數(shù)：軸承尺寸mm軸承載荷KN軸承比壓MPa理想標(biāo)高mm軸承預(yù)調(diào)量mm1號(hào)2號(hào)3813號(hào)5084號(hào)5085號(hào)50806號(hào)50807號(hào)5004208號(hào)5004209號(hào)102高中壓—Ⅰ，；接長(zhǎng)軸(固定在Ⅰ低壓轉(zhuǎn)子)—Ⅱ，Ⅱ；低—，Ⅱ。 國(guó)產(chǎn)600MW汽輪發(fā)電機(jī)組基本參數(shù)上海汽輪機(jī)廠、電機(jī)廠生產(chǎn)的600MW機(jī)組，為超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、雙背壓、反動(dòng)式汽輪機(jī)。到目前為止，我省已經(jīng)安裝調(diào)試完畢投入運(yùn)行的600MW機(jī)組共有7臺(tái)，其中湘潭電廠二期工程4機(jī)為上海超臨界機(jī)組，金竹山B廠擴(kuò)建工程2機(jī)為哈爾濱亞臨界機(jī)組，鯉魚(yú)江B廠2機(jī)為東方亞臨界機(jī)組，長(zhǎng)沙電廠1機(jī)是東方超臨界機(jī)組。略有不同的是上海、哈爾濱機(jī)組兩個(gè)低壓缸之間有接長(zhǎng)短軸，東方機(jī)組Ⅱ低壓轉(zhuǎn)子的較長(zhǎng)外伸端代替了接長(zhǎng)短軸。、主蒸汽和再熱汽溫度為538℃；、主蒸汽和再熱汽溫度為566℃。汽輪機(jī)都是一次中間再熱、三缸四排汽、雙背壓凝汽式。機(jī)組高中壓轉(zhuǎn)子、兩個(gè)低壓轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子共有8個(gè)主軸承，每個(gè)軸承安裝有互成90176。即將投運(yùn)的有長(zhǎng)沙電廠2機(jī)組，益陽(yáng)電廠二期4機(jī)為上海超臨界600MW機(jī)組。發(fā)電機(jī)型號(hào)QFSN6002，水氫氫冷卻方式。 哈爾濱亞臨界600MW汽輪發(fā)電機(jī)組基本參數(shù)哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的亞臨界、一次中間再熱、單軸、三缸、四排汽反動(dòng)式汽輪機(jī)，型號(hào)為N600－。東方汽輪機(jī)廠、電機(jī)廠生產(chǎn)的600MW機(jī)組，為亞臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、雙背壓、沖動(dòng)式汽輪機(jī)。機(jī)組軸系冷態(tài)安裝曲線的設(shè)計(jì)充分考慮了各轉(zhuǎn)子支承在熱態(tài)下的標(biāo)高變化量，其標(biāo)高變化量的補(bǔ)償值是根據(jù)計(jì)算值和試驗(yàn)值確定，可以保證工作狀態(tài)下軸系的旋轉(zhuǎn)中心與幾何中心達(dá)到良好的吻合。由于600MW機(jī)組主蒸汽壓力和溫度比300MW機(jī)組大大提高，蒸汽流量成倍增加，軸系轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度也增長(zhǎng)很多。600MW機(jī)組兩個(gè)低壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速接近，支撐特性相同，都是座落在排汽缸上，軸承座剛度很差。（2）300MW及以下汽輪發(fā)電機(jī)組，工作轉(zhuǎn)速一般在各個(gè)轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速之上、二階臨界轉(zhuǎn)速以下。必須考慮現(xiàn)場(chǎng)高速動(dòng)平衡三階振型的軸向加重位置，以及對(duì)一階、二階振型的作用和對(duì)相鄰振動(dòng)測(cè)點(diǎn)的影響。（4）為達(dá)到盡可能高的熱效率，大型汽輪機(jī)通流部分徑向間隙小，在汽缸變形、管道推拉力和凝汽器真空等因素作用下，某些部分動(dòng)靜間隙可能減小甚至消失，從而產(chǎn)生碰磨振動(dòng)。當(dāng)發(fā)電機(jī)及附近測(cè)點(diǎn)振動(dòng)較大時(shí)，分析密封瓦碰磨的作用。機(jī)組發(fā)生碰磨的可能性越來(lái)越大，動(dòng)靜碰磨已經(jīng)成為基建調(diào)試和在役運(yùn)行機(jī)組的主要故障之一。振動(dòng)主要是50Hz工頻分量。時(shí) 間5軸承水平6軸承水平10：3015/16113/15111：3059/26084/26612：307/1782/200從6軸承水平振動(dòng)其中一段時(shí)間內(nèi)的瀑布圖6和頻譜圖7可以看出，振動(dòng)以工頻分量為主，還有4倍頻高頻成分和10Hz左右的低頻分量。由于運(yùn)行中勵(lì)磁機(jī)碳刷處存在冒火花現(xiàn)象，檢修中車(chē)削平整整流子，安裝后調(diào)整碳刷緊力。主要原因是長(zhǎng)時(shí)間空負(fù)荷運(yùn)行引起高中壓汽缸變形導(dǎo)致動(dòng)靜碰磨使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生熱彎曲。降速過(guò)程中，軸振動(dòng)1y在轉(zhuǎn)速1441r/min有最大峰值114μm(107μm/135176。之間變化，軸振動(dòng)2y頻譜豐富，1倍頻到9倍頻都存在，還有低頻成分，但主要是工頻分量變化顯著。圖9 電氣試驗(yàn)時(shí)高中壓轉(zhuǎn)子碰磨發(fā)展過(guò)程軸振動(dòng)1y/2y變化情況圖10 高中壓轉(zhuǎn)子碰磨軸振動(dòng)2y幅值/相位變化情況圖11 高中壓轉(zhuǎn)子碰磨時(shí)軸振動(dòng)2y頻譜圖13 1機(jī)高中壓轉(zhuǎn)子嚴(yán)重碰磨后停機(jī)降速特性曲線圖12 (a)30日10:092軸振動(dòng)軸心軌跡圖 (b)30日11:182軸振動(dòng)軸心軌跡圖圖14 熱態(tài)停機(jī)過(guò)程軸中心位置變化曲線 C廠2機(jī)2軸承附近動(dòng)靜碰磨振動(dòng)事例2006年6月18日13:15時(shí)C電廠2機(jī)組進(jìn)行首次沖轉(zhuǎn)，機(jī)組轉(zhuǎn)速在1000r/min以后，2軸振隨轉(zhuǎn)速增加而迅速增大，特別是2Y軸振。 19日3:59時(shí)2機(jī)組進(jìn)行第三次沖轉(zhuǎn)，機(jī)組轉(zhuǎn)速到1450r/min時(shí)，2Y 軸振 大 達(dá)150μm ，降速到500r/min，手動(dòng)打閘停機(jī)，（其升速振動(dòng)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2）。首次沖轉(zhuǎn)振動(dòng)數(shù)據(jù)時(shí)間轉(zhuǎn)速1X軸振2X軸振3X軸振4X軸振13:29:341000 62 45/321 13:31:11116032 162 139/312117 101/111 70/174第二次沖轉(zhuǎn)振動(dòng)數(shù)據(jù)時(shí)間轉(zhuǎn)速1X軸振2X軸振3X軸振4X軸振19:331000 35/30226 1160 20/55 26 18/2531200 2/NA //1300 29 1320 25/313///1322 38/327 38 28/165第三次沖轉(zhuǎn)振動(dòng)數(shù)據(jù)時(shí)間轉(zhuǎn)速1X軸振2X軸振3X軸振4X軸振3:59:48142027 25/26028 20/21451 39/4050 40/994:00:48145049 47/28763 48/278 / 32/4246 35/108圖15 軸振動(dòng)2x時(shí)域波形圖16 汽輪機(jī)升、降速軸振動(dòng)波特圖機(jī)組前四次沖轉(zhuǎn)振動(dòng)大的主要原因是：2瓦處發(fā)生嚴(yán)重碰磨(各波特圖及時(shí)基圖明顯可以看出機(jī)組發(fā)生了嚴(yán)重碰磨,2X軸振波行圖波峰存在嚴(yán)重削波現(xiàn)象,波特圖中降速時(shí)機(jī)組各軸振動(dòng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于升速時(shí)的振動(dòng)。根據(jù)安裝數(shù)據(jù)及聽(tīng)音判斷軸封處發(fā)生碰磨的概率最大,由于軸封位置的特殊性及其可磨性,決定采取沖轉(zhuǎn)磨合的方法解決此問(wèn)題。12日19：30　OPC（103%額定轉(zhuǎn)速）超速試驗(yàn)成功，19：43電氣超速試驗(yàn)（105%額定轉(zhuǎn)速）成功，19：52　ETS超速試驗(yàn)（110%額定轉(zhuǎn)速）成功，20：50機(jī)械超速試驗(yàn)開(kāi)始，目標(biāo)轉(zhuǎn)速3360r/min，升速率為100r/min，升速至3250 r/min時(shí)升速率改為50r/min，3318r/min撞擊子動(dòng)作跳機(jī)后轉(zhuǎn)速下降的同時(shí)振動(dòng)迅速增大。異常振動(dòng)發(fā)生前后運(yùn)行參數(shù)：，潤(rùn)滑油溫度40℃，3軸承金屬溫度69℃，4軸承金屬溫度76℃，真空90KPa，低壓缸與轉(zhuǎn)子差脹情況正常，低壓缸排汽溫度正常，低壓軸封體溫度89℃。通頻μm工頻μm/176。通頻μm工頻μm/176。轉(zhuǎn)速r/min3x4x轉(zhuǎn)速3x4x通頻工頻通頻工頻r/min通頻工頻通頻工頻1500210010616002200101170023001011800240012410319002500145114/255152146/61200010164（2）劇烈碰磨振動(dòng)初步分析2月14日有關(guān)單位一起對(duì)振動(dòng)異?，F(xiàn)象進(jìn)行初步分析：a、振動(dòng)的增加是在短短幾秒內(nèi)發(fā)生的，3318r/min時(shí)各軸承振動(dòng)值正常，但降至3287r/min時(shí)＃3軸振值與＃4軸振值很大，6軸振值也有較大變化。c、瓦溫變化的趨勢(shì)圖表明超速過(guò)程中瓦溫的變化不大，尤其在振動(dòng)突變前后瓦溫幾乎未變化，說(shuō)明軸瓦工作狀況正常，突發(fā)振動(dòng)后再次沖至2500r/min時(shí)軸瓦溫度未見(jiàn)任何異常。而且它會(huì)出現(xiàn)半速或低頻振動(dòng)分量，而且占整個(gè)振動(dòng)分量的80%以上，而發(fā)生大振動(dòng)的分量主要是轉(zhuǎn)速分量，而且時(shí)間很短，出現(xiàn)這一故障的可能性沒(méi)有。若對(duì)輪突然錯(cuò)位，激振力也會(huì)突然增大，振動(dòng)也會(huì)突變，這一故障特征都會(huì)出現(xiàn)二倍頻分量。但是出現(xiàn)的故障必須反對(duì)稱，否則過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)振動(dòng)會(huì)與超速試驗(yàn)前很不一樣。為了摸清突發(fā)振動(dòng)后缸內(nèi)的實(shí)際狀況，了解突發(fā)振動(dòng)產(chǎn)生的原因，消除機(jī)組大振動(dòng)故障，決定對(duì)＃1低壓缸揭蓋檢查。經(jīng)測(cè)量，轉(zhuǎn)子晃度值正常未發(fā)生彎曲。、。針對(duì)＃1低壓缸存在的問(wèn)題，在處理的過(guò)程中對(duì)＃2低壓缸末級(jí)葉片徑向間隙作檢查，說(shuō)明＃2低壓缸目前狀態(tài)良好。這次瞬間突發(fā)振動(dòng)是由碰撞摩擦產(chǎn)生的非線性激振力引起的異常振動(dòng)，它不是通常的碰磨引起轉(zhuǎn)子熱彎曲而發(fā)生的振動(dòng)，而是大碰磨力直接激振。(5)初步結(jié)論產(chǎn)生這次突發(fā)性振動(dòng)的主要原因是由于＃1低壓缸缸體下沉和變形，造成轉(zhuǎn)子與汽缸上部動(dòng)靜間隙消失，動(dòng)靜之間產(chǎn)生了劇烈碰磨，非線性激振力短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致異常振動(dòng)，揭缸處理后動(dòng)靜之間間隙增大，再開(kāi)機(jī)振動(dòng)正常。根據(jù)摩擦接觸方向，可以分為軸向碰磨和徑向碰磨。以軸振動(dòng)在100μm以內(nèi)變化的稱為一般碰磨，最大軸振動(dòng)達(dá)100～200μm稱為嚴(yán)重碰磨，軸振動(dòng)幅值在極短時(shí)間內(nèi)增加到200～254μm以上的稱為劇烈碰磨。（3）由于質(zhì)量不平衡、轉(zhuǎn)子彎曲或軸系失穩(wěn)等導(dǎo)致轉(zhuǎn)子軸振動(dòng)過(guò)大。（2）一般摩擦振動(dòng)幅值和相位具有波動(dòng)特性。（5）停機(jī)后盤(pán)車(chē)時(shí)，大軸晃度值比原始值大幅度增加。動(dòng)靜碰磨是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，它同時(shí)存在三種物理現(xiàn)象：碰撞、摩擦和轉(zhuǎn)子剛度的增加。運(yùn)行中的轉(zhuǎn)子必然存在振動(dòng)，動(dòng)靜碰磨使轉(zhuǎn)子振動(dòng)高點(diǎn)H處發(fā)熱后局部膨脹，引起轉(zhuǎn)子熱彎曲，從而增加一個(gè)新的不平衡力，使振動(dòng)發(fā)生變化。轉(zhuǎn)子綜合不平衡相當(dāng)于逆轉(zhuǎn)動(dòng)方向一直在旋轉(zhuǎn)，即碰磨振動(dòng)發(fā)生時(shí)，工頻振動(dòng)的幅值和相位是不斷變化的，這也是現(xiàn)場(chǎng)判斷碰磨振動(dòng)發(fā)生的主要依據(jù)。摩擦發(fā)生時(shí)，由于熱效應(yīng)使軸彎曲，從而產(chǎn)生新的不平衡。圖23 升降速振動(dòng)變化曲線（1）升速過(guò)程中發(fā)生動(dòng)靜碰磨時(shí)，降速過(guò)程相同轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)幅值應(yīng)有明顯增加(圖23)，停機(jī)盤(pán)車(chē)時(shí)，轉(zhuǎn)子偏心值比原始值增加。這是判斷一般碰磨振動(dòng)發(fā)生的主要依據(jù)。這時(shí)必須果斷打閘停機(jī)，以免損壞主設(shè)備。劇烈碰磨發(fā)生時(shí)，短短幾秒鐘軸振動(dòng)增加到保護(hù)值以上而使機(jī)組跳機(jī)。這是人們熟悉的常用的GB/Ⅰ—振動(dòng)幅值的大小，電廠一般要求機(jī)組軸振動(dòng)能夠控制在100μm以內(nèi)。600MW汽輪發(fā)電機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡方法研究由于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在制造廠內(nèi)僅進(jìn)行單轉(zhuǎn)子高速動(dòng)平衡，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子也只與勵(lì)磁滑環(huán)一起完成高速平衡。上述因素都有可能需要在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)軸系重新進(jìn)行平衡。 試加重量軸向位置的選取根據(jù)升速過(guò)程機(jī)組振動(dòng)變化情況，如果轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速下振動(dòng)較大，平衡轉(zhuǎn)速可以取臨界轉(zhuǎn)速或臨界轉(zhuǎn)速前面200～300r/min，在該轉(zhuǎn)子中部單獨(dú)加重或在轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)前后端面同時(shí)試加對(duì)稱重量進(jìn)行平衡。這種按照振型試加重量的方法加重靈敏度高，計(jì)算簡(jiǎn)單。ω—平衡轉(zhuǎn)速，rad/s。由振動(dòng)相位的定義，可以根據(jù)下列公式計(jì)算得出試加重量圓周角度：Φ=θ+90180α。；反之，當(dāng)選取的平衡轉(zhuǎn)速在一階臨界轉(zhuǎn)速之后時(shí)，對(duì)稱試加重量的滯后角應(yīng)大于90176。由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子里面加重困難較大，一般情況下選擇在低發(fā)對(duì)輪和勵(lì)磁滑環(huán)風(fēng)扇平衡槽對(duì)稱加重平衡其三階分量。低壓轉(zhuǎn)子二階共振轉(zhuǎn)速低于工作轉(zhuǎn)速，軸承振動(dòng)120176。(上汽)。工作轉(zhuǎn)速三階振型外伸端加重40176。300MW及以下容量機(jī)組，由于各個(gè)轉(zhuǎn)子振動(dòng)特性和各個(gè)支持軸承剛度差別較大，一般在轉(zhuǎn)子本體加重只影響該轉(zhuǎn)子兩側(cè)軸承振動(dòng)和軸振動(dòng)，對(duì)其他轉(zhuǎn)子測(cè)點(diǎn)振動(dòng)影響有限，現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡的實(shí)質(zhì)還是單轉(zhuǎn)子的平衡。根據(jù)振動(dòng)幅值和相位推算，同時(shí)在Ⅰ低壓轉(zhuǎn)子3