25 MW干熄焦余熱發(fā)電機(jī)故障分析與處理

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。