近年來，300MW機組汽輪機頻繁的出現(xiàn)振動故障，這給相關(guān)單位帶來了巨大的經(jīng)濟損失。本文主要講述的是300MW機組汽輪機出現(xiàn)故障的具體原因，并針對300MW機組汽輪機的振動故障，提出了相關(guān)的解決措施。
    當機組的負荷達到300MW的時候，會頻繁出現(xiàn)振動現(xiàn)象，只有將負荷降低到212MW的時候，機組振動現(xiàn)象才會有所消減。機組汽輪機頻繁發(fā)生故障現(xiàn)象，嚴重制約了機組的安全運行。以下文章具體分析了機組汽輪機發(fā)生故障的原因。
    機組汽輪機的振動概況
    1.1設(shè)備型號
    汽輪機的型號是N300-16.7/537/537-3，汽輪機是由以下幾個部分所構(gòu)成的，分別是：①高中壓缸合缸、②一次中間再熱、③單軸、④雙缸雙排氣、⑤亞臨界、③沖動凝氣式等。該其輪組的發(fā)動機型號是QFS-300-2-20，該發(fā)動機的冷卻型式是水氫氫，發(fā)動機的額定轉(zhuǎn)速為3000r/min，發(fā)動機的額定功率為300MW。以上所描述的這臺發(fā)動機是電廠4X300MW工程中的第一臺機組，在4X300MW電廠中占據(jù)了極為重要的位置。
    1.2軸系形式
    機組的軸系，#1、#2、#3、#4、#5、#6、#7、#8、#9、#10都是支撐機構(gòu)機構(gòu)，支撐的是軸承支承汽輪機高一中壓轉(zhuǎn)子、#3和#4支撐的是軸承支承汽輪機低壓轉(zhuǎn)子、#5和#6支撐的是軸承支承發(fā)電機轉(zhuǎn)子、而#7、#8、#9、#10都是軸承支承勵磁系統(tǒng)轉(zhuǎn)子，#1的軸承是5瓦塊可傾瓦軸承，其它的都是橢圓軸承。
    1.3機組汽輪機的振動情況
    對機組的停啟過程，進行了相應(yīng)的調(diào)整，調(diào)整的是運行狀態(tài)參數(shù)和變壓負荷的軸系測試（指的負荷在200~300MW的情況下）。當高壓汽輪機轉(zhuǎn)子的低頻分量在1/2x（25Hz）的時候，那么，汽輪機在的運行時就必須要達到200MW，當不穩(wěn)定振動和汽輪機高壓缸調(diào)節(jié)氣閥III同時開啟時，就達到了負荷增大的條件，兩者之間的關(guān)系極為密切，當發(fā)生振動時，#1中的軸承振動頻譜就會顯示三個諧波特征頻率是，這三個頻率分別是：①1/2x（25Hz）、②3/2x（75Hz）、③1x（50Hz）等。當#1和#2的軸承轉(zhuǎn)子的頻率達到1x（50Hz）的時候，振動幅度就會逐漸加大，而且還會出現(xiàn)異常的聲響。經(jīng)過相關(guān)學(xué)者的實際觀察發(fā)現(xiàn)，#2的軸承油膜壓力數(shù)值是4.0MPa，#2的軸承油膜壓力數(shù)值跟同類型的機組數(shù)據(jù)相比較的話，#2的軸承油膜壓力數(shù)值是同類型的機組數(shù)據(jù)的2倍。進過初步的診斷，其原因存在兩個方面，分別是：①汽輪機通流部分的間隙，存在一定的變化，使轉(zhuǎn)子之間發(fā)生摩擦。②#1可傾瓦軸承裝配結(jié)構(gòu)存在偏差，造成了轉(zhuǎn)子的失穩(wěn)。
    對機組汽輪機的振動故障進行分析
    2.1軸承檢查調(diào)整實驗
    在對軸承進行停機間檢查時，轉(zhuǎn)子與主油泵之間的連接，是正常的，經(jīng)過實際的測量，發(fā)現(xiàn)軸承頂部之間的縫隙為0.18毫米，要使上瓦蓋的接觸緊力達到0.07毫米，就必須喲增加0.25毫米的墊片。例如在某天下午的一點十七分時，啟動軸承，當時間在一點三十三分時，定速度就會達到3000r/min，在下午的二點十五分時并網(wǎng)，在下午的五點三十八分時，機組的負荷就會達到245MW。高壓調(diào)節(jié)氣閥III的行程發(fā)生動作時，汽輪機的振動頻率也會有所增加，在下午的五五十七分時，振動頻率開始發(fā)生變化，由原先的10um,，增長到了22um，在#1x，振動由92um增長到了196um，在#2中，振動由14um到了33um，#2x的振動由120um 增長到了138um。負荷迅速的增減到了160MW，振動故障現(xiàn)象也逐漸被排除。
    2.2汽輪機調(diào)節(jié)氣閥實驗
    在汽輪機中，高壓缸進氣是由4支調(diào)節(jié)氣閥所構(gòu)成的。經(jīng)過相關(guān)學(xué)者的分析，發(fā)現(xiàn)振動故障的發(fā)生是因為以下兩種情況，分別是：①當汽輪機轉(zhuǎn)子低頻在（1/2x）時，振動諧波的分量成了主導(dǎo)，與（1/2x）對應(yīng)的斜波頻率的振動相位是交替變化的，當汽輪機的轉(zhuǎn)子一旦觸及到低頻渦動時，就會處于失穩(wěn)狀態(tài)，進而產(chǎn)生汽輪機通流部分動靜摩擦現(xiàn)象，使機組的振動情況更加的惡化。
通過對汽輪機調(diào)節(jié)氣閥的實際實驗表明，當振動的負荷達到200MW以上時，汽輪機高壓調(diào)節(jié)閥組態(tài)，將直接影響到振動的發(fā)生機率。當發(fā)動機減少負荷時，高壓汽輪機轉(zhuǎn)子就會出現(xiàn)隨機振動的現(xiàn)象，這是一種典型的氣流擾動現(xiàn)象。
    2.3汽輪機轉(zhuǎn)子軸系裝配狀態(tài)分析
    經(jīng)過對機組啟動過程的觀察發(fā)現(xiàn)，當系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示小于500r/min時，#2和#3的軸振測點的數(shù)值就會超過500r/min，當兩個軸振測點的晃動高點呈反向形態(tài)時，則表明該轉(zhuǎn)子的對輪不正，或者是晃動值已超標。通過實際的觀察發(fā)現(xiàn)，機組設(shè)備安裝還是原始狀態(tài)，依據(jù)設(shè)別故障診斷的角度，汽輪機高壓與抵壓轉(zhuǎn)子的對輪會進行連接，也有可能是#1和#2的瓦軸振測點還有待于檢查。
    解決措施
    對汽輪機的調(diào)節(jié)氣閥的閥門開啟組態(tài)，進行適時的改變，能夠明顯減少振動的機率，對提高機組的運行負荷，起到了一定的效果。當采用III+IV→II閥門組態(tài)后，會隨著II閥門的行程上升，當發(fā)電機負荷增加時，轉(zhuǎn)子振動就會表現(xiàn)會#1Y，可升高達到125um的報警值，但是，其他的測點任然是在120UM以下，
    本文重點探討了300MW機組汽輪機發(fā)生振動故障的原因，望能對相關(guān)的研究者，帶來幫助。