1号机组于1991年9月投产, 汽轮机为英国GEC公司生产的N362.5-16.8/540/540亚临界、单轴、三缸、双排汽、一次中间再热、冲动、凝汽式。
轴系有9个轴承。制造厂给定的轴承振动高保护逻辑与定值为:同一轴承左、右侧轴振及座振同时达到0.162mm,机组跳闸。
2011年9月由北京北重进行低压缸通流改造。2017年完成揭缸检修后,连续安全稳定运行142天至2018年2月13日调停。3月10日至3月31日完成备用消缺,本次备用消缺中汽轮发电机组本体仅解体励磁机#9轴承,消除油挡漏油。4月4日启动,运行正常。
4月9日22:23 汽轮机低压缸#5/6轴承轴振、座振逐步上升,相邻轴承振动升高,中、低压转子偏心率升高。查汽机润滑油压与油温、各轴承金属温度与回油温度、高中压与低压轴封压力与温度、低压缸进汽压力与温度、低加疏水水位、除氧器水位、凝汽器水位与真空等参数均稳定正常(见附件1及附件2),无任何异常变化。就地检查无明显异音。
轴承编号 | #1 | #2 | #3 | #4 | #5 | #6 | #7 | #8 | #9 |
左45°轴振(μm) | 52 | 41 | 137 | 43 | 56 | 50 | 52 | 81 | 110 |
右45°轴振(μm) | 8 | 50 | 84 | 26 | 31 | 12 | 33 | 55 | 123 |
座振(μm) | 7 | 10 | 9 | 22 | 21 | 21 | 4 | 12 | 61 |
1.机组跳闸前运行参数无明显变化,无操作,排除运行参数异常导致机组振动。
2.#5/6轴承轴振、座振通频振动增加值较大,1倍频成分为主并伴有一定2倍频成分,无明显的0.5倍频成分,有较大的相位波动,排除汽轮机转子部件甩脱的可能性,振动主要为动静碰磨引起。
解体低压缸前后#5、6轴承和前、后端轴封后,确定主要碰磨位置为低压缸前轴封处。(见附件4)
1.低压轴封供汽温度偏低。GEC设定的低压轴封供汽温度为120℃,同类型机组一般为150℃左右。
2、低压轴封减温水压力下降。低压轴封减温水取自凝泵出口,凝泵变频改造前,减温水压力保持大于16bar,凝泵变频改造后,出口压力随负荷变化,最低可达5bar左右。机组负荷180MW时,减温水调阀全开,此时喷水量最大,轴封蒸汽带水可能性最大。如机组负荷进一步降低,因凝泵压力进一步下降,喷水量减少,低压轴封温度超过设计值、过热度增加,轴封蒸汽带水可能性减少。
4.轴封蒸汽带水导致轴封体变形,轴封间隙减小,发生碰磨。
1.凝泵变频改造后,为追求节能效果,忽视了低负荷工况下凝泵出口压力下降、减温水压力下降存在的安全隐患。低压轴封减温水压力下降,造成调阀喷嘴雾化效果变差,低压轴封蒸汽带水。轴封套积水变形,轴封间隙变小甚至消失,引起碰磨。
2.低压轴封供汽温度偏低,过热度偏小,也增加低压轴封蒸汽带水的可能性。
3.专业技术管理人员对可能造成机组振动的因素认识不足,防范措施不到位。
1. 全面清查凝泵变频改造后可能存在的安全隐患。凝结水泵变频的频率下限由25Hz提高至35Hz,保持凝泵出口压力≥10bar,以提高低压轴封减温水压力改善喷嘴雾化效果,降低轴封蒸汽带水的可能性。
2.根据北京北重新的技术要求,低压轴封供汽温度由120℃逐步提高至150℃。按公司振动分析与处理专题会要求,目前对运行的2号机组已提高到140℃。
4.举一反三,对2号机组进行相应整改。
附件1:#5/6轴承左、右侧轴振及座振、金属温度;低压转子偏心率;负荷;转速曲线
附件2:低压缸进汽压力;低压轴封温度、压力;凝结器真空、排汽温度;负荷;转速曲线
附件3: 1号机组跳闸SOE记录:
4* A C 53 4/9/2018 20:42:53.895 FD FAN A LUBE OIL PRESS LOW - ALARM
5* N O 53 4/9/2018 20:42:54.129 FD FAN A LUBE OIL PRESS LOW - NORMAL
4* A C 36 4/9/2018 21:45:18.645 MILL 'B' FEEDER B2 STALLED - ALARM
54* A C 42 4/9/2018 21:46:33.794 MILL 'B' CLUTCH DISENGAGED - ALARM
54* A C 46 4/9/2018 21:46:34.967 MILL 'B' MOTOR STOPPED/TRIPPED - ALARM
54* A C 25 4/9/2018 21:55:20.030 BFP 'B' STOPPED/TRIPPED - ALARM
54* A C 22 4/9/2018 21:55:22.963 BFP 'B' DISCH PRESS LOW TRIP - ALARM
54* A C 154 4/9/2018 22:44:20.532 TURBINE VIB HIGH(ETS) - ALARM
54* A C 146 4/9/2018 22:44:20.580 ETS TRIP COMMAND - ALARM
54* A C 147 4/9/2018 22:44:20.828 FRF PRESS LOW TRIP(ETS) - ALARM
54* A C 131 4/9/2018 22:44:20.927 TURBINE TRIPPED TRIP BOILER(MFT) - ALARM
54* A C 129 4/9/2018 22:44:20.987 MFT TO SER - ALARM
54* A C 38 4/9/2018 22:44:21.006 MILL 'C' FEEDER C1 STALLED - ALARM
54* A C 39 4/9/2018 22:44:21.008 MILL 'D' FEEDER D2 STALLED - ALARM
54* A C 33 4/9/2018 22:44:21.011 MILL 'A' FEEDER A1 STALLED - ALARM
54* A C 40 4/9/2018 22:44:21.011 MILL 'D' FEEDER D1 STALLED - ALARM
54* A C 37 4/9/2018 22:44:21.012 MILL 'C' FEEDER C2 STALLED - ALARM
54* A C 34 4/9/2018 22:44:21.014 MILL 'A' FEEDER A2 STALLED - ALARM
54* A C 30 4/9/2018 22:44:21.023 PA FAN B QF BK OPEN - ALARM
附件4: 低压前轴封碰磨处照片:
低压前轴封共有五圈汽封块,第二圈处磨损最严重。汽封齿倒伏,有碎屑。