关于1机#5、6轴承振动、温度超标分析处理报告(二)

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关于1机#5、6轴承振动、温度超标分析处理报告(二)

这次小修对#5瓦和#6瓦揭SSS离合器轴承箱翻瓦。检查发现#5瓦上瓦左侧定位销和瓦温热电偶断裂损坏、上瓦顶部定位销脱落在瓦持环上面，上瓦右侧基本完好，三块上瓦块巴氏合金面基本完好、两块下瓦块顶轴油孔处各有异物划痕的沟槽深约0.30mm、长度约50mm；#6瓦上瓦三块基本完好，下瓦左侧巴氏合金面产生裂纹，下瓦右侧巴氏合金面已成碎片；两副瓦都是由于下瓦块损坏而造成轴承失效。这次小修更换了新瓦块。在更换新瓦块时根据上次与上海电气设计、工艺及现场专家等共同讨论出来的方案进行复装，这次轴瓦的复装数据及工艺都严格按照此方案进行。可以排除轴瓦的安装及其它问题。
（2）SSS离合器轴向、径向对中、径向跳动测量：
在复装好#5瓦和#6瓦后对SSS离合器进行对中同心度检查发现发电机和汽机侧的对轮数据符合要求，SSS离合器联轴节b径向跳动0.04mm、滑动零件c径向跳动0.08mm、联轴节d径向跳动0.06mm。SSS离合器啮合状态下轴向和径向对中测量的数据是：径向顶部#6瓦侧比#5瓦侧高0.47mm，左侧比右侧低0.10mm；脱开状态下轴向和径向对中测量数据是：径向顶部#6瓦侧比#5瓦侧高0.15mm；啮合状态下SSS轴向对中左右相差0.15mm，从数据可以得出SSS离合器在啮合状态下中心偏差比分离脱开状态时的中心偏差更大（犹其是靠近发电机滑环短轴处），轴向对中B左右两侧相差0.04mm。总之SSS离合器的中心均超标。
3.2修后运行数据分析
#1机小修处理完#5瓦、#6瓦缺陷后，于2010年4月08日开机。通过一段时间的观察和对运行曲线参数进行分析发现， #5瓦轴振偏大和#6瓦瓦温偏高原因是SSS离合器对中不好，与瓦的本身没有联系。#5瓦轴振大特别是燃机点火升速到3000带负荷期间，轴振达到90um，而此时#5瓦顶轴油压力剧烈波动，SSS离合器啮合瞬间最大达到146um-168um，当SSS离合器啮合后#5瓦轴振缓慢下降到60um达到正常值，当汽机带负荷时#6瓦温度上升至85-87℃。通过近一周时间的运行，#5瓦轴振在SSS离合器啮合前后没有明显的变化。
#5瓦轴振最大发生在燃机点火转速上升到额定转速带负荷，且在汽机SSS离合器啮合之前，轴振最大达100 um，随着燃机负荷不断增加，轴振越来越小最后稳定在80um。汽机冲转SSS离合器啮合后汽机带负荷，#5瓦轴振恢复到50-60 um稳态运行。#6瓦金属温度高是在SSS离合器啮合汽机带负荷后，最高瓦温达到87℃后稳定在85℃后运行。机组#5瓦轴振最大达到126 um-168 um，是发生在停机过程中SSS离合器脱开瞬间1到2秒钟时间内，之后恢复到80-90 um运行。
#5瓦轴振大原因分析：由于对中不好或是SSS离合器本身动平衡不好，离合器本身质量不平衡后产生不平衡的离心力，对轴承产生半带涡动现象，轴颈中心偏离中心位位置，轴承油膜间隙通道不是等截面，使流经轴瓦与轴颈之间的间隙最小截面和最大截面流量产生偏差，为了容纳这个差额，油量多的一侧要推动轴颈向油量减少的一侧移动，移动的方向是垂直于偏心距，从而迫使轴颈中心绕着平衡位置发生涡动，这样就产生轴承油膜振荡，（转速达3000rpm时#5瓦顶轴油压力剧烈波动可以看出）轴承油膜刚度差、稳定性差，从而引起轴振大。
#6瓦金属温度高是由于SSS离合器啮合后，由于中心比#5瓦高，将轴承载荷转移到#6瓦轴承，使#6瓦超载从而产生瓦温高。（从#6瓦轴振小就可以看出来）
4 .2010年5月份临修对#1机#5、#6轴承的缺陷原因分析及处理方案
4.1 #5瓦轴振问题的现象及原因分析
4.1.1 #5瓦升速过程中轴振数据
（1）5X、5Y轴振在100rpm～2600rpm转速期间轴振维持在30µm以下。
（2）因5X、5Y轴振较大，电厂在不得已的情况下开启顶轴油系统，在此期间5X、5Y轴振基本维持在80µm（5X）、120µm（5Y）左右。
4.1.2 SSS联接后5X、5Y轴振在3000rpm及带负荷情况下的数据异常情况
（1）2010年5月7日7 :39分至8:10分的试验即正常带负荷期间（SSS联接后燃机、汽机同时带负荷期间）停掉顶轴油试验（此工况为正常工况），5X、5Y轴振数据维持在120µm～240µm（5X）、160µm～300µm（5Y）。
（2）5月7日9 :38分至10:04分的试验即正常带负荷期间（SSS联接后燃机、汽机同时带负荷期间）停掉顶轴油试验（此工况为正常工况），5X、5Y轴振数据维持在200µm～280µm（5X）、230µm～350µm（5Y）。
#5瓦轴振异常的原因分析。
（1）上海电气电站设备有限公司的联合循环汽轮机采用了西门子典型HE型汽轮机结构形式并按照西门子的技术和规范设计制造。SSS离合器运用是西门子燃机-汽机采用一拖一联接的结构形式，SSS离合器的设计新颖、结构复杂，由于SSS离合器的结构要求在与电机转子联接时必须设计一根短轴且有一个轴承支撑。短轴在与电机转子联接时安装要求相当高且安装数据在非正常状态下容易变，可能其它电厂也有同样的现象。短轴与电机转子及短轴与SSS离合器的联接状态好坏很容易造成#5瓦的重载和轻载，在短轴与SSS离合器的啮合过程中造成短轴转子中心与轴承中心的不对中，造成#5瓦的下瓦块承载不均匀严重时造成油膜建立不稳定或产生油膜涡动的现象。
（2）短轴与SSS离合器的安装状态与原始安装发生较大的变化，据电厂现场测试发现短轴与SSS离合器中心偏差19丝，相对SSS离合器的联接要求严重超标。我们认为引起安装数据变化的原因可能有以下几种：一是经过对#5瓦的几次换瓦，由于可倾瓦轴承的瓦块在现场无论是测量、加工都难度很高，换瓦的过程中安装公司可能未能全部安装到位，造成短轴与电机转子的联接状态发生变化，从而造成短轴与SSS离合器的联接状态发生变化。二是短轴与SSS离合器在某段时间啮合状态不正常造成短轴与电机转子、短轴与SSS离合器安装数据的变化。
同时这种安装状态下在SSS离合器啮合过程中造成短轴转子中心与#5瓦轴承中心的不对中，造成5号轴承下瓦可倾瓦瓦块承载太轻，油膜建立不稳定。在5月7日一号机组额定负荷情况下停掉顶轴油的试验期间，5X、5Y轴振的频谱图上有明显的低频分量12.5HZ, 低频分量12.5HZ振动幅值占通频分量的三分之二即5Y通频总值322µm中有低频分量12.5HZ引起的振动幅值为200µm。
4.1.4消缺应采取的措施
方案一：单处理#5轴承的标高，#5轴承标高抬高10～15丝。
此方案仅能改善#5瓦轴振异常及#6瓦瓦温偏高的问题，#5轴承的标高抬高15丝后承载变大，#5瓦轴振异常即油膜建立不稳定的情况会有所改善，同时6号瓦瓦温也有较大的改善。问题：一是此方案不能彻底解决短轴与电机转子及短轴与SSS离合器的对中问题；二是短轴与SSS离合器啮合前后#5瓦与短轴的对中状态发生了较大的变化，如果#5轴承标高抬高10～15丝同时考虑短轴与SSS离合器不对中38丝的情况，在安装过程中#5轴承中心也会同时考虑向左侧或右侧偏移，在这种情况下，SSS离合器在啮合前#5轴承与短轴的对中问题有可能对#5瓦振动有一定的影响。

方案二：同时取出短轴与SSS离合器即对短轴及SSS离合器的对中情况进行彻底检查。
此方案能够彻底解决短轴与电机转子及短轴与SSS离合器的对中问题。
此方案存在二种可能：一是如果发电机转子与高压转子的中心左右相差不大，那么短轴与SSS离合器对中问题可以比较容易地解决。二是如果电机转子与高压转子的中心左右相差较大，那么有可能对短轴至低压转子之间的轴系全部重新进行对中，消缺时间很长。
4.2 #6瓦瓦温问题原因分析
（1）我们认为#6瓦瓦温偏高至90℃左右对安全运行没有问题。条件是：稳态工况下瓦温缓慢爬升至100—103℃或瓦温突然急剧攀升的情况不能发生。
（2）如#5瓦的标高和对中问题能够解决的话，#6瓦瓦温偏高的问题自然而然的解决了。
5结论
(1)#5瓦轴承中心与转子中心有可能存在不对中的现象，在SSS与转子啮合的过程中相关轴瓦有轻微碰撞的可能。稳定工况下可能有部分轴瓦油膜不稳定的现象。
(2)由于加工及装配的原因，本不应该受力的顶轴油进油管有可能顶住可倾瓦块，使可倾瓦块不能灵活自位，既压坏了顶轴油进油管，又导致轴瓦油膜分布不均匀。
(3) #5瓦的几次换瓦检修有可能造成#5、6瓦的安装状态发生变化，导致#6瓦承载变大瓦温升高。
(4)SSS离合器本身结构复杂并且对安装要求较高，在安装时未必能严格按其要求安装。
通过第三次对#5.#6瓦的翻瓦调整后，机组投入运行后#5轴振及#6瓦温都得到明显的好转，目前#5轴振运行在50um左右，#6瓦温在630C左右。机组的运行状态经过三个月的运行一直处于稳定运行，为我们以后遇到类似问题提供了很好的思路。

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2012-04-02 09:59:08【返回顶部】