减小汽轮机轴承支承颤振的工艺方法

减小汽轮机轴承支承颤振的工艺方法

施红杰,邢利胜  

盐城发电有限公司  224003

摘要： 国信启东热电有限公司1号机组是装机0.85KW背压式汽轮供热机组，2018年投产。在机组检修试转过程中，当提速到2000转/分时，就开始产生机组颤振的情况，到2800转/分振动数据达到0.26mm以上，引动负荷直线下降，直接影响机组的安全运行。

关键词 汽轮机，轴承支承，颤振，稳定性

前言:汽轮供热机组受到初速度扰动后，会引起振动，但由于设备阻尼的缘故，这种振动总是不断的衰减，直至消失。但随着转动速度的增大，振动处于气流中，情况也有所不同，一旦发生振动，会产生附加的气动力，在运行中有的起到激励作用，有的起到阻尼作用，在转速提速到2000转/分以上时，气动力对机组结构做正功，大于阻尼耗损的能量时，偶然的小扰动也会引起无限的放大，产生激烈的振动，引发失稳，发生了汽轮机轴承座“颤振”的状况，导致机组无法运转。我们经过探索和攻关，查阅了系统及设备资料，检查了轴瓦、三支撑转子的形位，尺寸，同轴度，不柱度，不圆度，表面粗糙度等，找出了#4上瓦面刚性差耐磨度不够磨损严重。联轴器端面张口值超标。联轴器通流间隙不圆度超标的险情，为消除机组“颤振”的隐患，总结出了一套消除汽轮机轴承座“颤振”的先进工艺。

1、消除颤振操作法一修复轴瓦“采用半固态金属铸造新工艺” 增加瓦面的强度和轴承座的刚性，提高耐磨度。

对该项工作首先损坏的轴瓦，我们采用了：“半固态金属铸造新工艺”用以增加轴瓦的强度和轴承座的刚性，来达到消除燃气机组颤振的因素。修理中保持无灰尘状态，利用局部凝固铸造合金，在固-液态区间，获得一种液态合金属母液中均匀地悬浮着一定固相合金和混合桨料浇铸成型而成的“半固态金属铸造新技术”。盖上轴承上瓦盖并拧紧上半轴瓦，对轴承瓦面进行转子的就位、找中，并以轴承座作为基准，直到轴承凹窝的中心线，对标，标高扬度符合设计要求为止。检查并调整轴颈之间的间隙，使其均匀，而是应当仔细地调整对中，标高，扬度，使轴瓦与轴颈之间的接触面符合设计标准。完成螺栓螺母和轴承座相关部件收紧工作。

2消除颤振操作法二运用“先进工程测量设备-全站仪”检测新工艺，解决机组检修安装检测数据测量不准的难题，提升了检修的质量，减少汽轮机轴承“颤振”的阻尼作用。

我们运用“先进工程测量设备-全站仪”自动采集机组设备集中点的三维坐标，并自动存储，在内数据处理时，完全保持了作业点的测量精度，消除了人为错误及误差来源，而且省略了读数计算，展点绘图等工序，减少了作业人员，作业的工效大大提高，缩短了检修的周期，作业的时间，降低了生产成本，减轻了作业人员的劳动强度。由于颤振发生后，弹性结构在均匀气流中受到空气动力，弹性力耦合作用而发生大幅度的振动参数，机组设备结构上的瞬时气动力与弹性位移产生一定的误差值，从而使振动的结构从气流中吸取能量而扩大振幅。通过“先进工程测量设备-全站仪”自动采集，在电脑中一目了然，确保1、油挡洼窝和定位转子轴颈扬度等均在规定范围之内；2、台板无间隙，垫铁与台板、垫铁与垫铁之间用0．05mm塞尺塞不进；3、轴颈晃度，扬度值小于0．10mm的安装标准；4、#4轴承座底座标高+0.86mm的补偿；5、联轴器间所留的下张口值为0．15～0．25mm。“全站仪”检测新工艺为完成联轴器端面张口值超标的检修，提供有力保障。

图1 运用“全站仪”使机组的各项检修数据的提供，精确，快速。

3，消除振动操作法三运用先进刀具，可调式铰刀调整联轴器通流间隙不平直度，保证联轴器螺栓孔与支承轴瓦的中心轴线、汽轮机、发电机、励磁机轴线在同一中心上，降低汽轮机轴承“颤振”时产生的扰动力。

为了调整联轴器通流间隙不平直度，在确认两半联轴器对准后，针对联轴器的螺栓孔，我们运用先进刀具-可调式铰刀，进行铰孔修正，调整通流间隙。注意修正时铰刀必须与螺栓孔良好对中，且保持铰刀在钻铰过程中不发生偏摆，直到全部螺栓孔符合要求为止。铰孔后测量铰孔直径，精加工销与孔间隙小于0.03MM然后称出螺栓螺母垫片的重量，并将其分别组合，使它们的重量最大偏差小于5克，并打上编码；通过采用以上先进工艺，保证联轴器螺栓孔与支承轴瓦的中心轴线、汽轮机、发电机、励磁机轴线在同一中心上，降低汽轮机轴承“颤振”时产生的扰动力。

图2保证支承轴瓦的中心轴线与汽轮机、发电机、励磁机轴线一致降低“颤振”时产生的扰动力。

4、效果检验

通过运用三种先进的工艺，消除了机组结构弹性在均匀气流中受到空气动力、弹性力和惯性力的耦合作用而发生的大幅度振动。机组试转启动后，通过“先进工程测量设备-全站仪”严密监视汽轮机组各轴承振动及金属温度的变化，各轴承振动在1500r/min前不超过0.03mm，过临界转速时各瓦振动不超过0.07mm，瓦盖振动不超过0.05mm，3000r/min时各瓦振动不超过0.03mm，瓦盖振动不超过0.03mm。

5、参考文献

[1]华东六省一市电机工程（电力）学会编，火力发电机组培训教材《汽轮机设备及其系统》北京：中国电力出版社, 2006

[2]郭延秋. 《大型火电机组检修实用技术丛书》汽轮机分册. 北京：中国电力出版社, 1998.