TRT透平机论文_图文

2019-03-11 19:03:00
2500m?高炉 TRT 透平机静叶卡阻及顶压 不稳故障诊断及处理 陈奎 (宁钢项目部) 上海宝冶集团有限公司 年 月 日 摘 要:宁波钢铁有限公司 1#高炉 2500m?TRT 因静叶卡阻导致轴瓦振动异常, 顶压不稳造成无法正常运行。 根据监测情况对静叶卡阻及轴瓦振动异常、顶压不 稳进行故障分析, 主要原因是重力除尘系统为湿式除尘且效果不好,使其机组在 恶劣条件下运行, 导致机组内部静叶叶柄严重锈蚀及承钢微量变形导致静叶开关 不到位(打开到 38%呈现卡阻现象且承钢运行声音大) ,另外承钢运行不平稳造 成透平机顶压不稳影响轴瓦振动异常。为此,本文根据现场实际情况,详细分析 静叶卡阻以及顶压不稳的原因,以及处理对策和今后运行中的保护措施。 关键词:透平机;静叶叶柄;卡阻;振动; 一、透平机简介 宁波钢铁有限公司 1#高炉煤气余压透平机系陕鼓集团制造,该风机属于轴 流式风机。 TRT 透平机主要参数: 1、转速:n=3000rpm 3、入口压力:P=218Kpa 2、入口煤气流量:Q=464000m?/h 3、出口压力:11Kpa 二、系统测试 2.1 机组故障监测 该机组自备静叶开角测量系统,系统根据静叶伺服油缸连接曲柄(俗称手枪 把)带动承钢移动及滑槽改变静叶开角大小,从而根据曲柄连接静叶原有角度, 即为 0°时伺服油缸活塞杆升缩时发生的长度变化,计算出静叶开角角度。在经 过传感器传递到中控机。 根据多次反复的调整静叶角度后, 发现该机组每次调整静叶角度时由以前的 最大开角角度 98%下降至 38%。且大大降低了该机组的使用功率。并在运行时承 钢运行声音大且不平稳导致轴瓦振动异常、顶压不稳现象。 2.2 故障原因诊断 2.2.1 通过对透平机大盖打开后检查发现静叶叶柄与承钢连接部位严重锈蚀,以 及承钢微量变形造成导向杆卡阻。 最终造成静叶叶柄及承钢运行时阻力过大导且 运行部平稳致静叶承钢无法正常调整静叶开度及不平稳运行。 (如下图: ) 锈蚀 2.2.2 由于承钢运行阻力过大而导致承钢与曲柄(俗称手枪把)连接处定位销被 剪断。 定位销剪断后加上设计螺栓孔框量过大, 而导致承钢运行时发生振动以及 运行声音大。 后因承钢运行时产生振动, 而造成透平机顶压不稳现象从而影响机 组振动异常。 三、故障处理对策 3.1 故障处理 施工将分为四大步骤。第一,解体、修前测量;第二,清理、检测、测量、 调整;第三,部件回装、修后测量;第四,转子检修(专业单位修理,检测做动 平衡) 、同心度调整。下面为每阶段具体施工步骤: 施工准备 三方确认挂牌 拆除透平机大盖、接手、修前复查同心度 承缸连接螺栓拆除 第 一 阶 段 内/外上缸修前间隙测量 根据现场 实际情况 与业主要 求确认是 否需专业 厂家作动 平衡 轴承座解体,修前测量 转子吊起测量底部间隙 轴承座解体,修前测量 透平机缸体清理,水平测量 透平机动叶叶片清理,叶片探伤 静叶调整装置及靠背轮检查 轴承、油档清理检测 第 二 阶 段 空缸测量、修后通流间隙测量 静叶调整装置及靠背轮检查 下部静叶就位、转子回装 上部静叶、承缸回装 第 三 阶 段 大盖回装、辅助件回装 轴承回装 中心调整 透平机润滑系统启动、试车 第 四 阶 段 现场“6S 工作三方确认摘牌 3.2.1 修前检测 大盖拆除后必须对所有的部件配合间隙进行修前检测,记录以备修后回装。 修前检查项目: 1、透平机与发电机组同轴度。 2、上下承钢与动叶,转子表面与静叶之间的通流间隙。 3、透平机转子推力瓦推力间隙。 4、透平机转子支持瓦的侧间隙、顶间隙。 5、迷宫密封检查。 6、碳环磨损量检查。 7、转子机动叶外形尺寸、表面裂纹检查(着色法检查) 。 3.2.2 部件(零件)编号 所有部件在拆除前都必需按照原有的位臵顺序进行顺序、位臵编号。 3.2.3 部件(零件)检查、修复、更换 通过对透平机大盖拆除后对其上下承钢解体、除锈、清理,并检测所有的静 叶片以及石墨环,导向滑块,导向杆,承钢与曲柄连接,石墨滑块,滑块滑槽, 轴承座,推力轴承等相关部件(零件) 。对其锈蚀严重的静叶片连杆,磨损严重 的石墨滑块进行更换修复。 对所有拆除的部件进行逐一清除锈蚀、清洗 (清洗时需用专用的清理液剂如 煤油、四氯化碳清洗剂等) 。 曲柄连杆拆除时, 注意保护石墨滑块以及曲柄内部密封圈。卡组静叶拆除时 禁止使用大锤直接锤击静叶叶柄。如果这种情况可对其接触表面涂抹润滑剂,待 润滑剂起效后,再用铜质工具稍加力量锤击取出。 承钢与曲柄连接触表面清理后,对其断销进行更换 (断销可用磁力钻钻通后 再打出) 。并要求在修后回装完成后,承钢与曲柄的接触面间隙小于 0.05mm,并 对定位销、 连接螺栓做机械放松。回装时需对承钢本体以及曲柄螺栓孔框量进行 处理 (可选用衬垫法或者更换连接螺栓直径大小等方法来减小此处螺栓孔框量) 。 注: 曲柄与伺服油缸连接处禁止松动及调整。因此处为制造商控制承钢运行即控 制静叶开度的精度控制点, 对此处施工需制造商提供专业工具以及专业的相关技 术参数。 3.2.3.1 透平机与发电机组同轴度 拆除接手后测量接手原始数据, 厂家随机理论资料记录 TRT 与发电机径向误 差要求 0-0.015mm, 轴向误差要求 0-0.05mm。但因为现场的实际工作环境以及设 备自身的加工误差等诸多原因汇集到一起, 我们往往却很难达到这一个理想的要 求。 经过多年从事此行业的施工经验, 以及钳工装配书本知识结合书本知识要求 一般的设备同轴度要求: 径向我们可以设定施工设备自身测量点,而一般人认为 是接手直径,但这里我们不能选择接手直径做标准我们需选择轴直径,其他设备 具体可以根据现场设备要求以及连接方式而定>。也就是说最终 TRT 透平机与发 电机径向误差要求为±0.025mm,轴向误差要求 0-0.05mm 之内。所有的施工步骤 完成后, 只要在此范围之内我们都可以认为是在相关标准之内并且不会影响到施 工质量。 3.2.3.1.2 上下承钢与动叶,转子表面与静叶之间的通流间隙 上下半承钢拆除后透平机修前通流间隙测量, 现场通流间隙一般测量情况是 下半部分往往在每一次检测后都要比上部分通流间隙要大, 左右通流间隙误差很 小基本相等,所有的通流间隙不应太小应该控制在 0.4mm-2mm 之内,测量方法, 压铅法,测量点要求大于静叶总张数除以 2 以后的值,以保证我们测量误差。 3.2.3.1.3 透平机转子推力瓦推理间隙 推力瓦轴承的推力间隙我们必须严格保证,宁波钢铁 1#高炉 TRT 原厂家安 装调整后的推力数据为 0.48mm。所有的推力间隙调整好后我们需对转子进行定 位, 定位我们主要保证两点, 一是定位时保证转子推力盘在推力轴承的推力范围 的中心点上;二是保证转子与机壳两端的差距控制在 0.5mm 以内。 推力瓦轴承的后端球面滑动轴承(需填写厂家提供的数据) ,常规要求滑动 轴承侧间隙是此瓦轴颈的千分之一,并在此数据上有-0mm 至-0.05mm 变化,且顶 间隙是此瓦两边侧间隙之和,并有-0mm 至-0.05mm 的跳动范围。 测滑动轴承所 有的侧间隙以及顶间隙公差带, 都必须保证在千分之一的负偏差之内,绝不能出 现正偏差, 否则将在运行后导致轴振动过大。 而且所有的侧间隙与顶间隙调整好 后,我们必须对此滑动轴承开油槽,以保证投产后不产生油膜振荡(对于流体涡 动只能发生在流体润滑状态, 且为弹性转子系统的不稳定时刻。当轴颈偏离平衡 位臵,单从流量来考虑,涡动转速为自转转速的一半或稍小。油膜振荡是由于滑 动轴承中的油膜作用而引起的旋转轴的自激振荡, 可产生与转轴达到临界转速时 同等的振幅或更加激烈。 油膜振荡不仅会导致高速旋转机械的故障,有时也是造 成轴承或整台机组破坏的原因。(1) 油膜振荡发生于转轴两倍临界转速以上,其 甩动方向与转轴旋转方向一致;(2) 油膜振荡的甩转角速度与转轴旋转角速度无 关, 约等于转轴临界转速时的角速度;(3) 油膜振荡与转轴在临界转速下产生的振 动不同,一旦发生,转速增加也不会停止;(4) 缩短轴承宽度则不易发生油膜振 荡;(5) 轴承的支承若做成自动调心式, 在安装轴的两端轴承时使其有少量的不同 心度,对于防止油膜振荡也有一定的作用) 。 3.2.3.1.4 透平机转子支持瓦的侧间隙、顶间隙检查、调整。 3.2.3.1.5 迷宫密封检查。迷宫密封部分被压变形的密封条恢复即可。 3.2.3.1.6 碳环磨损量检查。 3.2.3.1.7 转子机动叶外形尺寸、表面裂纹检查(着色法检查) 。 四、检修后启机试车 4.1 盘车暖机 任何大型机组在开盖检修后,启机试车时,都应该在启动前进行暖机作业 3 小时以上。并且在暖机过程中暖机转速应稍低于机组临界转速。如果暖机转速 接近支撑共振转速, 轻微的碰磨就可以导致转子碰磨加重。因为机组转子临界转 速是转子横向弯曲振动自振频率所对应的转速。在此转速下,转子会产生较大的 挠曲变形,所以当激振力(不平衡量)较大时,会对机组产生很大的威胁。支撑 共振转速是指转子支撑系统自振频率所对应的转速。在这个转速下,转子本身虽 然不发生明显的挠曲变形, 但支撑系统会产生较大的位移,因而也会对机组安全 生产较大的威胁。 因此不宜在接近转子支撑共振转速下停留暖机。该机组暖机转速应控制在 1000r/min,因本机组实际支撑共振转速为 1180r/min。暖机 3 小时后对该机组 冲转启动, 逐渐加速直接跃过该机组支撑共振转速到 1500r/min 观察其轴瓦振动 有没有明显爬升。如果无异常顺利升速至 3000r/min。 五、结论 1、在机组检修中,其间隙调整建议参照制造厂规范要求,并参考修前测量记录。 如何即保证效率又避免碰磨, 值得重视。尤其是机组轴瓦过临界振动较大时轴瓦 间隙不宜在下限。 2、如果在以后运行中或者大修时当更换轴瓦或者较大改变轴瓦间隙后,在启动 转子时碰磨现象可能难以避免,必要时可改变暖机转速。 3、由于重力除尘为湿式除尘系统且除尘效果不佳导致机组早恶劣环境下运行, 建议该机组在定期时间内开盖做一次静叶、动叶在线清洗。 六、参考文献 1、施维新,汽轮发电机组振动及事故[M] 北京.中国电力出版社.1991 年。 2、陕鼓集团,机组振动故障诊断及处理。 3、陕鼓集团,TRT 随机资料。
电话咨询
邮件咨询
在线地图
QQ客服