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    25 MW干熄焦余熱發(fā)電機(jī)故障分析與處理

    2018-04-17 01:48:14
    冶金動(dòng)力 2018年5期
    關(guān)鍵詞:材質(zhì)趨勢軸承

    尹 峰

    前言

    萊鋼黃前區(qū)2#干熄焦發(fā)電機(jī)C25-8.83/0.981-7型汽輪機(jī)為高溫高壓機(jī)組,做功介質(zhì)來源于3#、4#干熄焦余熱鍋爐、CCPP170 t/h鍋爐高溫高壓過熱蒸汽。該機(jī)組在2017年5月份開始運(yùn)行過程中,機(jī)組振動(dòng)突發(fā)異常,通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)整個(gè)機(jī)組各軸承殼振和軸振整體變大。

    1 數(shù)據(jù)分析

    通過歷史數(shù)據(jù)(見表1)的趨勢可以看出該機(jī)組于2017年5月12日機(jī)組振動(dòng)出現(xiàn)了快速上漲,各軸承均有突變性上漲,同時(shí)機(jī)組軸振也有明顯上升,詳見圖1。

    同一時(shí)間段發(fā)現(xiàn)機(jī)組真空略有降低,通過調(diào)整凝結(jié)器的循環(huán)水用量,真空度變化不明顯,但仍滿足機(jī)組運(yùn)行條件,建議首先檢查凝結(jié)器泄漏情況,并根據(jù)處理效果判斷是否需要停機(jī)檢查。

    表1 該機(jī)組各部位振動(dòng)位移數(shù)據(jù)表 μm

    圖1 發(fā)電機(jī)1#軸承水平振動(dòng)趨勢圖

    2 故障診斷處理

    由于機(jī)組振動(dòng)上漲過快,同時(shí)機(jī)組真空略有降低,初步建議機(jī)組維持運(yùn)行,同時(shí)調(diào)整負(fù)荷凝結(jié)器運(yùn)行狀態(tài),通過檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)凝結(jié)器不銹鋼管有 3根出現(xiàn)泄漏,位置在凝結(jié)器上層靠邊的位置,隨后對(duì)泄漏的管束進(jìn)行了封堵后真空恢復(fù)正常狀態(tài),但機(jī)組軸振沒有降低。

    通過從設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)趨勢看到自5月12日以來至5月19日 機(jī)組運(yùn)行情況分析,1#軸承座振動(dòng)大幅波動(dòng),見圖2。3#軸承座的振動(dòng)居高不下,見圖3。從振動(dòng)頻譜圖上看一倍頻成分為主導(dǎo),1#軸承殼振垂直最高達(dá)到150μm。

    圖2 1#軸承振動(dòng)趨勢和頻譜瀑布圖

    圖3 3#軸承振動(dòng)趨勢圖

    通過以上處理效果及機(jī)組出現(xiàn)振動(dòng)突漲的的情況初步診斷結(jié)果如下:

    (1)軸振有明顯突變,且突變后并沒有降低的趨勢。

    (2)各軸承的殼振同時(shí)有明顯突變,成分主要為1x倍頻,3#軸承有一定的2x倍頻成分,基本判定機(jī)組存在不平衡故障。

    (3)結(jié)合凝結(jié)器出現(xiàn)不銹鋼管泄露問題,對(duì)真空度的影響較大,加劇了故障現(xiàn)象。

    考慮機(jī)組長時(shí)間在此狀態(tài)運(yùn)行的不安全性,提出處理建議:機(jī)組出現(xiàn)轉(zhuǎn)子葉片脫落的可能性較大,應(yīng)立即停機(jī)揭缸進(jìn)行系統(tǒng)檢查。

    3 診斷驗(yàn)證

    (1)進(jìn)入凝結(jié)器內(nèi)部檢查泄漏管束損壞情況,經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)管道為受到外力的嚴(yán)重沖擊導(dǎo)致管道破裂,并在凝結(jié)器底部發(fā)現(xiàn)多個(gè)金屬塊,見圖4。

    圖4 凝結(jié)器檢查情況

    (2)根據(jù)凝結(jié)器管道檢查情況,立即利用金屬成分分析儀對(duì)金屬塊材質(zhì)進(jìn)行檢測,見表2。

    表2 金屬塊材質(zhì)成分表

    對(duì)車間提供葉片進(jìn)行檢測結(jié)果如表3。

    表3 葉片備件材質(zhì)成分表

    經(jīng)過材質(zhì)的比對(duì),基本可以確定該異物為葉片部分脫落。

    (3)對(duì)汽輪機(jī)組織揭缸檢查,發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子第16級(jí)有一葉片斷裂,后續(xù)葉片存在碰摩的痕跡,見圖5。

    圖5 轉(zhuǎn)子葉片損壞情況

    隨后進(jìn)行了返廠維修,進(jìn)行葉片探傷及更換,機(jī)組進(jìn)行動(dòng)平衡處理后回裝,檢修后機(jī)組運(yùn)行恢復(fù)正常。

    4 結(jié)論

    通過此次故障分析和處理,利用設(shè)備振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析基本確定機(jī)組故障,并立即組織停機(jī)檢查和處理,避免了較大事故的發(fā)生,降低了設(shè)備資產(chǎn)的損失。同時(shí)也驗(yàn)證了狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)在設(shè)備使用過程中的重要性。

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