某30万供热机组汽轮机轴系振动停机事故处理

摘要：某厂#2机组汽轮机为北重阿尔斯通供热机组，自投产后#2瓦持续振动大并一度导致保护动作停机，经分析发现是由于#2瓦外油档积碳及设备动静间隙较小引起的，通过设备调整和采取防范措施，已圆满解决。

关键词：供热机组 积碳 间隙 防范措施

某厂#1、2机组汽轮机均为北重阿尔斯通NC330-

17.75/0.3/540/540型抽汽凝汽式汽轮机，采用中压缸排汽抽汽作为供热热源向承德市区供热，单机设计供热抽汽蒸汽流量410t/h、抽汽压力0.3MPa、抽汽温度206.17℃，最大抽汽压力0.36MPa、蒸汽流量650t/h、汽温219.21℃。

其中#2机自2008年11月份投产以来，汽轮机#2瓦一直存在轴振大的情况，振动峰值保持在150um以下，依据规程，在机组转速大于2900rpm或并网后，当任一轴瓦的X或Y方向振动达到140μm时报警，180μm时ETS保护动作停机，否则应打闸停机查找原因。2011年9月份，承德热电公司利用机组大修机会，通过调整通流部分间隙，修复轴瓦，转子找中心等工作，机组启动后各轴瓦振动正常。然而自进入采暖期，#2机轴瓦再次频繁振动并达到保护动作值停机。

1 经过及处理

2011年03月17日16：00，集控运行人员接班检查发现#2机#2瓦轴振稍有波动并略有上升趋势，此前AGC为投入状态，热网抽汽蝶阀在全开位置，热网加热器进汽调门开度均在40%左右。查主再热汽温、汽压及各瓦瓦温、回油温度、轴向位移、高中低压缸胀差、轴封压力等各参数均正常。运行人员立即解AGC，手动降负荷。#2瓦轴振继续增大。16：15#2瓦轴振达到保护动作值跳闸，ETS首出为“轴振动大保护停机”。

表1 偏离正常参数范围的各瓦数值 单位：um

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通过现场检查，机组在跳机后惰走期间各轴瓦无异常振动，且转子惰走平稳，惰走时间正常。惰走至盘车转速，盘车投入正常，高中压缸缸温变化正常，推力瓦前后瓦温、推力瓦前后回油温度以及各轴瓦瓦温、回油温度、高中低压缸胀差及轴向位移无明显变化。转子静止期间，#2机组#2、3瓦外油档进行检查并在油档外侧加装挡汽隔热板，高、中压汽缸进汽侧垂直部位加装保温。

2 原因分析

电科院和厂家专家从#2机组#2瓦轴振现象和振动频谱诊断分析认为，振动是动静碰磨所引起。主要原因为：#2瓦外油档积碳而引起随机性碰磨振动，另外#2机高中压汽缸汽封径向间隙及#2、3瓦外油档、挡气板间隙较小。经查看检修记录，高压缸前后汽封最小间隙0.35mm，厂家标准值0.30-0.50mm，检修调整应控制在0.40-0.50mm，油档与挡气板间隙为0.2mm，应调整在0.25-0.30mm。机组在运行中工况的大幅变化中很容易发生动静碰磨。分析产生振动的主要原因有以下几点：

①#2、3瓦外油档处积碳，诱发振动。形成原因为：汽缸温度高，辐射至外油档处，产生油气，与周围灰尘聚集形成积碳[1-3]。②动静碰磨：高中压缸汽封间隙偏小，存在碰磨；#2、3瓦外油档及挡气板间隙偏小，引起碰磨[4]。（挡气板设计值0.2mm、实测0.2mm，现场检查有明显磨损。）③北重机组转子与国产同类型机组相比较轴颈细，转子轻，对碰磨较为敏感；经调研北重同类型机组也存在轴振超标现象，如石嘴山电厂，达拉特电厂等。

3 防范措施

①机组在供热期操作时，抽汽量应尽量缓慢调整，避免瞬间增大或减小。同时严密监视机组、供热管道等振动。②利用机组停机检修机会，做好高中压缸进汽部位汽缸保温，进一步检查阻碍汽缸膨胀的收缩因素，如滑销系统，抽汽管道以及支吊架等。③正常运行中观察#2、3瓦轴振和瓦振以及偏心实时在线监控曲线，一旦发现当振动有增大趋势且继续上升时，应立即减小供热量，降低负荷等措施，及早干预控制振动的进一步增大，并及时汇报和做好记录。④机组正常运行当中，在调整负荷时应尽量缓慢，各主要参数变化幅度要符合规程。⑤根据负荷及热网供水温度的要求在调整热网加热器进汽时，要同时兼顾调整中压缸至低压缸蝶阀。并检查中排压力和温度的变化，防止超压或者压力低于规程规定值。⑥机组在停运时，#2、3瓦外油档进行清理，增大油档下部回油孔，并在油档外侧加装挡汽隔热板，高、中压汽缸进汽侧垂直部位加装保温，减少积碳的产生。⑦机组停运后，检修人员对主汽甲分支疏水一次手动门重新添加盘根，同时对主汽乙分支疏水一次手动门重新添加盘根，严格执行检修工艺，避免再次泄漏。⑧机组在揭缸检修中，对高中压缸汽封、立销间隙进行检查和调整，避免径向碰磨。⑨利用本次停机机会完成如下工作：a高、中压汽缸进汽侧垂直部位加装保温；b对#2、3瓦油档更换为气密封油档，调整间隙（≥0.4mm）

通过以上防范措施，#2机各瓦振动值均稳定在10-70um，证明采取的措施是有效的，这为以后类似机组维护提供了宝贵的经验，也为兄弟单位同类型机组提供了参考。

参考文献：

[1]牛修富，陈自雨.1000MW超超临界机组油挡积碳治理[J].电站系统工程，2013（05）.

[2]张卫军，曹作望.汽轮机油挡积垢碳化后摩擦振动的诊断[J].热力透平，2011（04）.

[3]郭平英，杨文平，徐谦益.汽轮机高中压转子轴承油碳化摩擦振动分析[J].热力发电，2008（10）.

[4]施维新.浮动和接触密封对轴系振动影响的测试及分析[J].中国电力，2004（02）.