180m2烧结机余热发电汽轮机组存在的问题及解决措施

摘要：针对180m2烧结机余热发电汽轮机组轴瓦振动过大报警，机组无法并网发电等问题，分析具体原因并对存在的问题提出了具体解决措施，最终检修取得圆满成功，确保了机组在最短时间内恢复正常、安全运行，以达公司节能减排增效之目的。

关键词：烧结机； 余热发电； 振动； 解决措施；节能；增效

前言

在钢铁生产过程中，烧结工序的能耗占总能耗的10%，仅次于炼铁工序，在烧结工序总能耗中，有近50%的热能以烧结烟气和冷却机废气的显热形式排入大气，烧结机余热发电技术就是通过回收烧结机尾落矿风箱及烧结冷却机密闭段的烟气加热余热锅炉来回收低品味余热能源，结合低温余热发电技术，用余热锅炉的过热蒸汽来推动低参数的汽轮发电机组做功发电的最新成套技术，不需要消耗一次能源和不产生额外的废气、废渣、粉尘和其它有害气体，有利于企业可持续发展目标的实现

江西萍钢实业股份九江钢铁有限责任公司180m2烧结机余热发电汽轮机组为杭州中能汽轮机动力有限公司生产的BN10-1.57/0.15型补汽凝汽式汽轮机组，由单缸、单轴组成，发电机轴与汽轮机轴由铰制螺栓连接，属刚性连接，额定转速为3000r/min，从汽轮发电机组示意图可看出汽轮机排汽侧轴承与发电机前端轴承共用一个轴承座。

1.180m2烧结机余热发电汽轮机组故障简述

180m2烧结机余热发电汽轮机组在锅炉检修后主蒸汽并汽时，由于管路太长，温度没有控制好，主蒸汽温度300℃在1分钟之内下降到接近200℃，发现主蒸汽进汽阀法兰漏汽，操作工立即手动急停，在停机后一段时间内因盘车困难没有及时让转子转起来，后机组重新开机，出现机组轴瓦振动过大报警，机组无法并网发电等故障，通过采集频谱，其中集中在一倍频。

2.发电机组故障原因分析

针对机组存在的设备故障，厂部组织召开技术探讨会议，从多方面采集数据，进行全面分析预测故障产生的根源，检修前制定了相关处理方案，分析故障产生的原因如下：

原因之一：发电机组发生故障之后，汽轮机组转子存在轻微变形，导致机组转子动不平衡。

原因之二：发电机组发生故障之后，机组轴瓦存在损伤、同轴度超出标准范围。

3.处理过程

对发电机组故障点进行分析排查，预定检修按三步进行，轴瓦、同轴度等检验，机组转子在线做动平衡和揭汽轮机大盖处理，针对每一步都制定了详细的要求、检验标准和处理方案，具体实施过程如下：

第一阶段，彻底检验机组轴瓦，同轴度等各项参数。

2013年6月9日协调时间对机组轴瓦，轴承座和同轴度进行彻底检查，轴瓦的各项间隙（顶、侧），过盈量（瓦背，瓦座）都在设计允许范围之内，轴瓦磨合均匀，没有明显刮伤痕迹，同轴度在允许范围之内，同时对机组的前后猫爪、轴承座的水平度等进行了检测，检测数据在允许范围内。

通过此次检修，可以确定机组故障点并非由于轴瓦等因素造成，从而把问题锁定在机组内部（转子轻微弯曲而导致转子动不平衡）

第二阶段，对机组转子实施在线动平衡调整。

2013年6月14日对机组转子实施在线动平衡调整，由于对汽轮机组实施在线动平衡调整是在不揭气轮机上盖的前提下进行，通过在发电机组传动侧平衡盘上配加配重块，所以动平衡调整存在一定难度，再加上以前从未涉及过此类设备的在线动平衡调整，考虑设备的安全性，最终决定对机组实施低速动平衡调整，以机组1350r/min作为动不平衡取样点，在此转速下总共实验了5次，其数据见数据可以看出几次加配重后振动值有下降趋势，在1350r/min转速加最后一次配重后再次冲转3000r/min，但1#瓦振动值达91μm，机组振动仍超标，遂手动停机，同时，从表一的数据分析更验证了转子存在动不平衡。

低速动平衡调整未达到最终效果，最后决定对机组实施高速动平衡调整（直接以机组的工作转速3000r/min为取样点），通过系统分析讨论，决定加配重位置定为发电机原配重位置（120°位置）。

从表一数据看出，在工作转速下做了动平衡调试机组振动已经有明显下降，根据国家振动标准，转速为3000r/min的汽轮发电机组，振动振幅在50μm以下为合格，在30μm以下为良好，在20μm以下为优秀，已达到标准。并且在现场测量振动速度值也从最初的9.0mm/s降至2.3mm/s。随后机组并网负荷加至正常工作负荷（10000kw/h），机组各项运行参数正常，表示此次在线动平衡调整圆满完成。

4.结束语

通过此次检修，大家对余热发电机组故障的分析更加清晰，了解机组各项装配要求和标准，大大提高了员工的技术能力水平和团队作战能力，此次在线动平衡调整为我厂的一次大胆探索，为以后对大机组发电设备现场动平衡调整积累了丰富的经验，如果按照传统观念，肯定要对机组进行揭大盖处理，转子变形且要送回原厂家进行校正或者更换备件，直接维护费用（包括运输费用）将近50万，机组停机由此带来的直接经济损失将近150万（汽轮机组转子送厂修理，机组停机估计15天，按正常每天发电量20万度进行计算）。鉴于笔者的能力有限，表达与见解有不足之处，谨以此文抛砖引玉，希望大家指正。

参考文献：

[1]续魁昌.风机手册[M].北京：机械工业出版社，1999

[2]西安交通大学透平压缩机教研室.离心式压缩机原理[M].北京：机械工业出版社，1982