【正文】 176?！?0176。～160176?！?0176。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一階臨界前軸承振動(dòng)30～50176。～140176。～60176?！?0176。600MW機(jī)組兩個(gè)低壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)特性相近，低壓缸剛度基本一致。D廠3機(jī)組3000r/min及帶負(fù)荷時(shí)，Ⅰ低壓轉(zhuǎn)子軸承振動(dòng)和Y向絕對(duì)振動(dòng)偏大，分析得知Ⅰ低壓轉(zhuǎn)子可能存在一定的二階不平衡分量。)、4瓦端加重450克/12孔(逆轉(zhuǎn)向100176。轉(zhuǎn)速3000r/min時(shí)，4軸承振動(dòng)和軸振動(dòng)下降明顯，但Ⅱ低壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)卻增大不少。)、29孔(順轉(zhuǎn)向90176。再次啟動(dòng)升速到3000r/min時(shí)，Ⅱ低壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)還是較大，且Ⅰ低壓轉(zhuǎn)子4軸承振動(dòng)也明顯增加了（表6）。)、20孔(180176。表6 低壓轉(zhuǎn)子高速動(dòng)平衡 μm/176。Ⅰ低壓轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)速1440～1500、222820r/min存在共振峰值，Ⅱ低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在1220～122400r/min存在共振區(qū)。由于兩個(gè)低壓轉(zhuǎn)子加重時(shí)相互影響，一個(gè)轉(zhuǎn)子上平衡加重時(shí)，必須考慮另一個(gè)轉(zhuǎn)子的振動(dòng)變化，必要時(shí)可以在兩個(gè)轉(zhuǎn)子上同時(shí)加重。從表中數(shù)據(jù)可以看出，B低壓轉(zhuǎn)子、整流子轉(zhuǎn)子存在一定量的不平衡，決定進(jìn)行動(dòng)平衡加重處理。123456789X99128713618792/354118/75162/48Y19331271063419365/64120/205178/182⊥661417/23455/29B低壓轉(zhuǎn)子5軸承側(cè)加重360克∠70176。9軸承側(cè)加175克∠5+175克∠45。 測(cè)點(diǎn)234569X91486559346226/35140/118/292Y92/50/9185/34//⊥42982/29720/239圖28 B低壓轉(zhuǎn)子和9軸承動(dòng)平衡后機(jī)組軸振升速特性圖在帶負(fù)荷試運(yùn)期間，A低壓轉(zhuǎn)子軸承振動(dòng)增大，9軸振動(dòng)不穩(wěn)定，對(duì)A低壓轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡處理，調(diào)整，并重新調(diào)整平衡重量。表9 A低壓轉(zhuǎn)子和9軸承動(dòng)重新平衡后振動(dòng) 單位: μm/176。制造廠內(nèi)單轉(zhuǎn)子高速動(dòng)平衡時(shí)，過(guò)長(zhǎng)的外伸端產(chǎn)生擾動(dòng)對(duì)動(dòng)平衡質(zhì)量影響較大。B廠2機(jī)組6軸承振動(dòng)升速特性曲線(xiàn)圖29可見(jiàn)：Ⅱ低壓轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速不明顯，說(shuō)明轉(zhuǎn)子一階不平衡分量很小。轉(zhuǎn)子二階臨界轉(zhuǎn)速與設(shè)計(jì)值比較下降較多，也說(shuō)明Ⅱ低壓缸剛度較差。、67μm /169176。Ⅱ低壓轉(zhuǎn)子5軸承側(cè)平衡槽加重350克/白順30176。表10 Ⅱ低壓轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡加重計(jì)算結(jié)果 μm /176。325克/6176。198克/23176。轉(zhuǎn)子動(dòng)撓度曲線(xiàn)一般為空間曲線(xiàn)，汽輪發(fā)電機(jī)組各個(gè)轉(zhuǎn)子一般處于一、二階臨界轉(zhuǎn)速之間，只有600MW發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子處于二、三階臨界轉(zhuǎn)速之間，現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡考慮前面三階振型的平衡就足夠。一階動(dòng)撓度a1sinπX/L，為正弦半波曲線(xiàn)；二階動(dòng)撓度a2sin2πX/L，為正弦全波曲線(xiàn)；三階動(dòng)撓度a3sin3πX/L。平衡二階振型時(shí)，一般只能在轉(zhuǎn)子兩端大套箍上反相加重。除非大修期間，一般發(fā)電機(jī)中部在現(xiàn)場(chǎng)不能進(jìn)行加重，所以平衡三階振型時(shí)僅僅在兩端同相加重還要考慮對(duì)所加重量對(duì)一階振型的影響。試加重量引起的各階振型分量都在同一個(gè)平面內(nèi)，用求取傅立葉系數(shù)的辦法，求出不同軸向位置加重的各階振型系數(shù)見(jiàn)表11（P試加重量，m單位軸長(zhǎng)質(zhì)量，L轉(zhuǎn)子跨距）。計(jì)算表明，上述同相加重只會(huì)激起一、三階振型分量，不會(huì)激起二階振型分量。 B廠1機(jī)組發(fā)電機(jī)三階動(dòng)平衡實(shí)例B廠1機(jī)組發(fā)電機(jī)一階臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)值984r/min，二階臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)值2676r/min。有關(guān)轉(zhuǎn)速下軸承振動(dòng)和軸振動(dòng)見(jiàn)下表12。表12 有關(guān)轉(zhuǎn)速下發(fā)電機(jī)軸承振動(dòng)和軸振動(dòng) μm /176。高負(fù)荷下勵(lì)磁電流增大后，8軸承振動(dòng)和軸振動(dòng)都有明顯增加；而熱態(tài)停機(jī)降速過(guò)程中，一階臨界轉(zhuǎn)速下振動(dòng)變化不大（圖33）。表13 帶負(fù)荷發(fā)電機(jī)振動(dòng)變化和動(dòng)平衡計(jì)算 μm /176。應(yīng)加重量克/176。應(yīng)加重量克/176。同時(shí)在低發(fā)對(duì)輪和勵(lì)磁滑環(huán)風(fēng)扇平衡槽分別加重515克、315克。在額定轉(zhuǎn)速和負(fù)荷400MW時(shí)，發(fā)電機(jī)軸振動(dòng)和軸承振動(dòng)都有明顯降低，即說(shuō)明三階振型分量已經(jīng)得到充分平衡。調(diào)試期間機(jī)組帶負(fù)荷465MW時(shí)，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)7軸承振動(dòng)和7y軸振動(dòng)偏大，分別達(dá)850μm。從10月7日15:53定速3000r/min，到16:31并網(wǎng)帶負(fù)荷，再到10月8日6:19～8:35和9日2:00滿(mǎn)負(fù)荷600MW，機(jī)組振動(dòng)變化見(jiàn)表14和圖36。34567810月7日16:31剛并網(wǎng)Y34284538464016/28310/30029/26528/10238/29530/238⊥14164436252514/10316/22343/11435/30825/18925/4710月8日6:19603MWY29263360744314/2965/3186/31450/11466/34037/315⊥18212926502117/10718/24527/8722/32150/20920/7610月8日8:33600MWY32284852865312/2898/31424/25534/13679/34147/321⊥12183520552410/10513/23334/8310/31755/21023/8810月9日2:00600MWY2429476081499/2615/2624/22446/13671/34340/324⊥18214522511917/8918/24445/7917/30751/21218/8210月9日2:03鍋爐MFT甩負(fù)荷后3000r/minY2330436276458/2765/2921/21648/13668/34136/314⊥15193917502114/8718/24339/7212/31850/21220/82圖36 7y、8y軸振和6V、7V瓦振隨負(fù)荷變化曲線(xiàn)圖37 發(fā)電機(jī)8軸振、瓦振熱態(tài)停開(kāi)機(jī)降、升速曲線(xiàn) 可以看出，發(fā)電機(jī)7y、8y軸振和7V瓦振有同樣的變化趨勢(shì)，隨著有功負(fù)荷和勵(lì)磁電流增加振動(dòng)逐漸增大，相位角都有不同程度增加。左右，當(dāng)7瓦振動(dòng)增加時(shí)，6瓦振動(dòng)出現(xiàn)明顯下降現(xiàn)象。 10月9日2:001機(jī)組帶滿(mǎn)負(fù)荷600MW，2:01由于鍋爐MFT動(dòng)作跳汽機(jī)甩全負(fù)荷。比較圖37中甩負(fù)荷發(fā)電機(jī)停機(jī)降速特性曲線(xiàn)和9日6:42開(kāi)機(jī)升速特性曲線(xiàn)，停機(jī)降速經(jīng)過(guò)一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)電機(jī)軸承振動(dòng)約100μm，而開(kāi)機(jī)升速軸承振動(dòng)僅約40μm，可以判斷滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生了明顯的熱變形。東方機(jī)組9軸承沒(méi)有安裝振動(dòng)測(cè)點(diǎn)，而上海和哈爾濱600MW機(jī)組9軸承一般也安裝了兩個(gè)軸振動(dòng)和一個(gè)軸瓦垂直振動(dòng)共三個(gè)測(cè)點(diǎn)。9軸振動(dòng)相位基本一致，振動(dòng)以工頻和2倍頻分量為主。靈敏度約為8～10克/μm。勵(lì)磁滑環(huán)短軸處于軸系最末端，且質(zhì)量較輕，還容易受到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的影響。另外，由振型曲線(xiàn)可見(jiàn)，發(fā)電機(jī)前后密封瓦基本位于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度1/5/6位置，即三階振型最高點(diǎn)也是最靈敏的位置，由于密封瓦間隙小，～，運(yùn)行中很容易與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生動(dòng)靜碰磨導(dǎo)致發(fā)電機(jī)振動(dòng)變化，從而影響到9振動(dòng)。3機(jī)組3000r/min及帶負(fù)荷時(shí)，勵(lì)磁滑環(huán)短軸9軸振動(dòng)較大，且以50Hz的工頻分量為主。7月25日在勵(lì)磁滑環(huán)風(fēng)扇再次加重125克，帶負(fù)荷后9軸振動(dòng)降低到80μm（如表15）。工 況7x7y8x8y9x9y6月27日9:19364MW原始通頻67595753107127工頻47/21942/28731/6442/16869/64118/1737月9日9:06384MW加160克通頻676450478497工頻48/21044/28219/6130/17052/5389/1727月31日9:00458MW加125克通頻716542436880工頻51/21648/2914/6921/19036/4671/177調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)密封油溫度和勵(lì)磁電流對(duì)9軸振動(dòng)影響很大，當(dāng)密封油溫度在55℃左右時(shí)，9軸振動(dòng)相對(duì)較小；而當(dāng)密封油溫度降低到45℃左右時(shí)，9軸振動(dòng)可以增加30～45μm左右，這可能與密封瓦發(fā)生碰磨對(duì)軸系尾段的影響有關(guān)。圖39 發(fā)電機(jī)密封油溫度對(duì)9軸振動(dòng)影響由于受發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子剛度不對(duì)稱(chēng)影響，7～9軸振動(dòng)含有較大的倍頻成分，工頻與2倍頻分量基本上各為50%（圖40）。圖40 9軸振動(dòng)頻譜圖。從軸振動(dòng)變化范圍、低頻振動(dòng)跳動(dòng)幅度和頻譜圖（圖42）中都可以看出，在機(jī)組帶滿(mǎn)負(fù)荷最后一個(gè)高壓調(diào)門(mén)部分開(kāi)啟的情況下，軸振動(dòng)低頻分量最大10～15μm，沒(méi)有影響到機(jī)組運(yùn)行安全。)低頻(μm)5瓦溫(℃)70/8175/8777/83圖41 滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)高中壓轉(zhuǎn)子軸振動(dòng)變化情況圖42 滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)高中壓轉(zhuǎn)子軸振動(dòng)低頻分量和頻譜 B廠1機(jī)組低頻振動(dòng)情況2007年7月4日鯉魚(yú)江B廠1機(jī)組負(fù)荷603MW，℃，高壓調(diào)門(mén)GVGVGV3開(kāi)度100%、%。表17 B廠1機(jī)滿(mǎn)負(fù)荷順序閥運(yùn)行振動(dòng)跳動(dòng)情況1x1y2x2y3x3y通頻(μm)182233462639工頻(μm/176。600MW機(jī)組高中壓轉(zhuǎn)子2軸承一般都是采用可傾瓦，根據(jù)軸頸中心位置瓦塊是可以自由擺動(dòng)調(diào)整的。實(shí)踐證明，當(dāng)可傾瓦的間隙調(diào)整適當(dāng)時(shí)，它不僅可以抑制低頻振動(dòng)，甚至可以控制工頻振動(dòng)值。單閥運(yùn)行時(shí)各個(gè)調(diào)門(mén)進(jìn)汽量是均勻的，對(duì)轉(zhuǎn)子的切向作用力的合力為零，只產(chǎn)生一個(gè)扭矩對(duì)轉(zhuǎn)子做功。另外，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸振動(dòng)工頻分量較大時(shí)，由于干擾力較大，激發(fā)起來(lái)的低頻振動(dòng)將更嚴(yán)重。 高調(diào)門(mén)不同控制方式對(duì)軸振動(dòng)和軸瓦溫度的影響上海600MW汽輪機(jī)4個(gè)高壓調(diào)門(mén)布置如圖46，Ⅲ、Ⅳ調(diào)門(mén)位于左上和右上角，同時(shí)最先開(kāi)啟；Ⅰ調(diào)門(mén)在左下角，其次開(kāi)啟；Ⅱ調(diào)門(mén)位于右下角，最后開(kāi)啟；調(diào)門(mén)開(kāi)啟時(shí)，各個(gè)調(diào)門(mén)之間有一定的重疊度。15:46負(fù)荷409MW開(kāi)始單閥切換為順序閥控制，負(fù)荷最高波動(dòng)到426MW，15:51切換完畢后負(fù)荷410MW。16:42負(fù)荷410MW開(kāi)始順序閥切換為單閥，負(fù)荷最多下降到391MW，16:41切換完畢，負(fù)荷穩(wěn)定在410MW。表18 單閥、順序閥切換過(guò)程瓦溫和振動(dòng)變化15:43單閥運(yùn)行16:15順序閥運(yùn)行16:57單閥運(yùn)行Ⅰ高壓調(diào)門(mén)開(kāi)度30%40%30%Ⅱ高壓調(diào)門(mén)開(kāi)度30%1%30%Ⅲ高壓調(diào)門(mén)開(kāi)度30%100%30%Ⅳ高壓調(diào)門(mén)開(kāi)度30%100%30%1軸承左瓦塊溫度℃℃℃1軸承右瓦塊溫度℃℃℃2軸承左瓦塊溫度℃73℃℃2軸承右瓦塊溫度℃℃℃3軸承左瓦塊溫度70℃70℃70℃3軸承右瓦塊溫度℃℃℃軸振動(dòng)1x(μm/176。) 軸振動(dòng)2x(μm/176。) 圖47 高調(diào)門(mén)不同控制方式對(duì)軸振動(dòng)影響 高調(diào)門(mén)不同控制方式高中壓轉(zhuǎn)子的受力分析600MW汽輪發(fā)電機(jī)組高中壓轉(zhuǎn)子2支持軸承一般都是可傾瓦，下部左右各布置一塊瓦塊，轉(zhuǎn)子重量通過(guò)油膜由下瓦塊承擔(dān)，由轉(zhuǎn)子重量設(shè)計(jì)瓦塊承力面積，控制軸瓦運(yùn)行時(shí)金屬溫度在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)(一般60～85℃)。蒸汽在噴嘴內(nèi)做功產(chǎn)生的切向力F1～F4大小相等，F(xiàn)1與FF2與F4切向力的方向相反，四個(gè)切向力合成后的合力為零，沒(méi)有對(duì)瓦塊產(chǎn)生額外的作用力，僅產(chǎn)生一個(gè)扭矩推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)做功（圖48）。蒸汽在Ⅰ噴嘴內(nèi)做功產(chǎn)生的切向力F1’比相同負(fù)荷下單閥時(shí)的作用力F1小，Ⅱ噴嘴內(nèi)沒(méi)有蒸汽通過(guò)切向力F2’為0，蒸汽在Ⅲ、Ⅳ噴嘴內(nèi)做功產(chǎn)生的切向力F3’、F4’比相同負(fù)荷下單閥時(shí)的作用力FF4更大。即軸振y方向產(chǎn)生一個(gè)試圖使轉(zhuǎn)子離開(kāi)左瓦塊的力，減輕了左瓦塊負(fù)載；在左45176。瓦塊上的負(fù)載變化表現(xiàn)在瓦溫方面即是左瓦塊溫度降低，右瓦塊溫度升高。由于高壓調(diào)門(mén)靠近1軸承而距離2軸承稍遠(yuǎn)，作用在1軸承側(cè)的分力比2軸承側(cè)更大，所以1軸承瓦塊溫度和軸振動(dòng)的變化比2軸承更大。給水泵為水泵廠引進(jìn)日本荏原公司技術(shù)生產(chǎn)。1~4軸承左右45176。在3機(jī)組調(diào)試期間，分析和處理了泵側(cè)對(duì)輪多加工的一個(gè)鍵槽導(dǎo)致質(zhì)量不平衡。9月22日振動(dòng)又一次增大，23日停泵再次檢查處理，并進(jìn)行了高速動(dòng)平衡試驗(yàn)