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大轴弯曲的原因

大轴弯曲的原因:1、主要有两类:一类是转子振动使汽封或轴封动静间隙消失而产生摩擦;另一类是汽缸进冷水使转子局部受到急剧冷却。

2、气缸变形,滑销系统卡塞,动静之间间隙减小,使动静之间碰磨,大轴局部温度升高,产生塑形变形。

3、汽缸进水造成大轴弯曲,由于转子受热不均匀所产生的温差而引起大轴热弯曲。

案例1事故经过某年2月13日2号炉过热器集汽联箱检查孔封头泄漏,2号机滑停检修。

2月14日0时40分2号机加热装置暖管,0时55分负荷滑降至70MW,倒轴封,1时00分停高加,1时01分负荷降至50MW,停2号低加疏水泵,1时03分发电机解列,1时07分汽机打闸,1时14分投盘车,1时25分停循环泵做防止进冷水、冷汽措施。

惰走17分钟,盘车电流36A,大轴晃动0.048mm,高压内缸内壁温度406℃,高压外缸内壁上下壁温416℃/399℃,高压外缸外壁上下壁温344℃,中压缸内壁上下壁温451℃/415℃。

2月14日锅炉检修结束,21时00分点火升压。

2月15日0时15分准备冲动。

0时35分开始冲动,0时37分升速至500转/分,2瓦振动超过0.10mm(最大到0.13mm)打闸停机,0时57分转速到零投盘车装置(惰走7分钟),盘车电流34A,大轴晃动指示0.05mm。

经全面检查未发现异常,厂领导询问情况后同意二次启动。

第二次冲动前2号汽轮机技术状况:大轴晃动0.05mm,高压缸胀差2.5mm,中压缸胀差1.0mm,低压缸胀差2.7mm,高压内缸上内壁温度320℃,下缸内壁温度320℃,中压上缸温度219℃,下缸127℃,串轴-0.05mm。

真空73.32kPa,油温40℃,调速油压1.95MPa,润滑油压0.108MPa。

第二次冲动的蒸汽参数:主汽温度:左侧400℃,右侧400℃;再热汽温:左侧290℃,右侧290℃,主汽压力:左侧3.5MPa,右侧3.5MPa。

3时10分冲动,3时12分转至500转/分,2瓦振动0.027mm,3时25分转速升至1368转/分,3瓦振动0.13mm,立即打闸,开真空破坏门,3时40分投盘车装置(惰走15分钟),盘车电流34A,做防止进冷汽措施,大轴晃动指示0.05mm。

6时30分抄表发现晃动表指示不正常,通知检修处理(晃动表传杆磨损,长度不足与大轴接触不良),9时0分处理好,晃动传动杆处测的大轴实际晃动值0.15mm,确认大轴弯曲。

解体检查设备损坏情况:高压转子调节级处是最大弯曲点,最大弯曲值0.39mm,1-2级复环铆钉有不同程度磨损,高压缸汽封18圈被磨,隔板汽封9圈被磨,磨损3.5mm均更换。

原因分析1、2月14日机组停运后,汽机缸温406℃,锅炉的低温(350℃)蒸汽经轴封供汽门漏入汽缸,汽缸受到冷却,大轴发生塑性弯曲(为防止粉仓自燃,2月17日锅炉点火烧粉压力升至0.5MPa时,发现轴封供汽门漏汽),解体检查发现轴封供汽门不严密。

2、第一次启机时和第二次启机前大轴晃动度指示一直为0.05mm(实际大轴晃动表传动杆磨损已不能真实反映出大轴晃度的实际值),运行人员没有及时分析和发现大轴晃度表失灵,造成假象。

3、第一次冲动按规程热态升速,2瓦振动超过0.1mm,最大至0.13mm。

打闸停机后在没有查清2瓦振动真正原因的情况下又决定第二次冲动,使转子弯曲进一步加大,停机盘车过程中发现有金属磨擦声。

暴露问题1、大轴晃度表传动杆磨损、损坏。

在两次启机前大轴晃度值一直是0.05mm 没有变化,启动时又没有确证大轴晃动表的准确性,误认为大轴晃度值0.05mm 为合格,反映出在工作中存在麻痹思想2、高压内缸内上壁一个温度测点元件损坏,热工就将其温度表电缆并接在高压内缸内下壁温度测点上,使得高压内缸内壁上下温差不能真正地反映出来。

3、执行规程不严格。

第一次启动过程中,2瓦振动超过0.1mm(最大0.13mm),打闸停机后,没有认真分析找出原因和进一步确定主要表计(如大轴晃度表、缸温记录表)的准确性,也没有采取一定的措施,盘车不足4小时,就盲目地进行第二次启动。

4、生产管理存在问题,如运行人员监盘抄表不认真、停机后维护质量差,在高压缸进入低温蒸汽后,至使缸温记录表不能反映出缸温的变化;运行人员分析能力差,停机后高压内缸内壁上下温差一直为零,运行人员没有认真的分析和及时发现问题;2号机大轴晃动表传动杆早已磨损一直无人知道,轴封供汽门不严未能及时处理。

案例2运行违反规程、仪表异常导致大轴弯曲事故(一)事故经过某机组大修全部结束,进行高速动平衡试验,振动情况良好,最大的5号轴承为0.028mm。

第二天,机组进行第三次启动,7时锅炉点火,随后投9只油枪,8时汽轮机冲动,DEH系统投入,冲动前参数正常,炉侧过热蒸汽温度363℃、333℃,机侧温度267℃、压力1.72MPa、高压内缸上壁温度251℃,其它正常。

8时15分汽轮机定速3000rpm。

8时47分发电机手动同期并网,此时炉侧过热汽温432.1℃、438.5℃,机侧403℃、394℃,高压内缸上壁温度287℃,高压胀差2.45mm,振动最大的5号轴承为0.023mm,并列后发电机有功和无功功率表均无指标。

9时3分,发现高压油动机全开至155mm,将DEH切到液调。

9时5分,锅炉投入一台磨煤机,停三只轻油枪,投二级减温水,高压胀差3.6mm。

9时13分,高压胀差4.0mm,立即手摇同步器,将高压油动机行程关到96mm,发现中压油动机参与调整,再热汽压升到1.5MPa,又将高压油动机行程开到112mm。

9时19分高压胀差到4.38mm,用功率**器将油动机关到空负荷位置(30mm),此时高压内缸上壁温度351℃,机侧过热汽温414℃,炉侧406℃。

9时24分,高压胀差4.46mm,运行副总下令发电机解列,汽机司机打闸停机,这时高压胀差最大到5.02mm。

打闸前振动最大的5号轴承为0.024mm,打闸后2分17秒时振动最大的1号轴承为0.039mm,转子惰走24分钟,启动盘车电流为60A,大轴晃度0.08mm,偏心0.138mm。

16时50分大轴晃度最终稳定在0.11mm, 16时20分测量转子弯曲0.165mm,最大位于调节级后第二级叶轮处,说明高压转子已发生弯曲。

(二)原因分析及暴露问题弯曲的直接原因是由于高压转子胀差越限,没有及时打闸停机,导致高压前、后汽封和隔板汽封轴向径向碰磨,打闸以后惰走过程中高压胀差最大达+5.02mm。

高压胀差越限是由以下原因引起的。

1、功率表无指示,由于接线错误,并网后有功功率和无功功率表均无指示,没有及时停机处理,使DEH系统在没有功率反馈的条件下,将高压油动机开到最大,根据发电机转子电流2000A,推算有功负荷在33-45MW,蒸汽流量在220t/h左右,促使高压胀差的变化率增大。

2、机组参数不匹配,启动至并网主蒸汽温度一直偏高,锅炉投入多支油枪,使主蒸汽温度难以控制,为高压胀差增长创造了条件。

3、违反运行规程,规程规定高压胀差+3.0mm报警,+4.0mm打闸,但该机在高压胀差到4.46mm时才解列、打闸,机组经过长达24分钟惰走到静止,加重了轴径向磨损,造成大轴弯曲的恶果。

暴露出运行人员在发现重要表计没有指示时,没有及时汇报值长或通知相关专业运行人员,造成误判致使机组并列后带30MW 左右负荷运行了10多分钟,高压胀差急剧增长。

案例3轴承座卡涩、快冷投入不规范造成大轴弯曲及事故扩大一、事故经过某年月日19:40,机组负荷140MW,额定参数运行,值长令准备滑停,先将参数滑下来,维持汽压9.7Mpa,汽温500℃,调速汽门全开。

20:00中调令机组滑停,运行开始降参数。

22:47锅炉熄火。

22:48发电机解列。

22:48汽机打闸。

打闸前查胀差、轴向位移、汽缸温度、汽缸温降速率、振动等均无异常。

22:53开高压缸排汽逆止门旁路门,23:05开辅助联箱二抽汽直通门,23:13汽机转子接近静止,中压缸快冷送汽,用中压主汽门维持转速500r/min,主汽门开度左侧30mm,右侧25mm。

23:32单元发现转速降到200r/min,立即到就地调整,将汽门开度调整到60mm时,跑到机头看转速发现转子已静止,技师令投盘车。

挂好盘车合开关,启动电流到最大不返回,电机嗡嗡响,切盘车开关,两人用钩子手盘不动。

23:40值长令全停快冷。

23:50手动已能盘动,于0:OO盘至180°。

O:30手动盘车较轻时投入连续盘车,盘车电流32A,测晃度#1瓦0.3mm,#2瓦O.4mm。

1:30大轴晃度有上升趋势。

2:40盘车电流34A,晃度#l瓦0.655mm,#2瓦0.685mm,且有明显金属摩擦声,改定时盘车,30分钟盘180°。

6:30晃度无下降趋势,停止手动盘车。

机组惰走过程中曾发过轴振大信号,且在单元人员也感觉到振动大,值长看汽机盘转速为1200r/min,认为是过发电机临界转速,此时,因汽机主值在就地准备快冷系统,副值准备启动顶轴油泵,汽机专业无人察看轴振及瓦温变化,从DAS系统事故追忆中看,机组打闸20秒后#1—4瓦轴振有上升趋势,至打闸后2分20秒,#l瓦轴振由0.05升到0.09mm,#2瓦轴振由O.075升到0.152mm,#3瓦轴振由0.129升到0.20mm,#4瓦轴振由O.05升到0.089mm,然后是下降趋势。

从本机惰走曲线查得此时汽机转速应在1900—2000r/min范围内,此值应为高压转子的临界转速。

至打闸后20分钟时,轴振又回升,查事故追忆数据,此时#2瓦轴振达0.032mm,至打闸后20分30秒时,#2瓦轴振最大0.349mm,然后为下降趋势,至打闸后22分时,#2轴振最低为0.004mm(此时机组接近静止),据此阶段振动异常分析,机组在临界转速以下产生了动静部分摩擦,导致了大轴弯曲。

损坏情况:高压转子:叶片铆钉及复环有损坏,第2—7级隔板汽封磨损较为严重,后面5级只有轻微划痕;调节级叶轮前侧有弧长约540mm的划痕,呈径向、轴向分布,其部位与该级复环、叶片磨损部位相同;高压前轴封凸肩与#1汽封套对应位置磨损严重,约有弧长410—435mm磨损部位,凸肩磨扁,个别部位从中问向两边撕裂,与#2轴封套对应凸肩部位磨损程度稍轻,与#3、4轴封套对应凸肩部位损伤较轻。

高压后轴封共有3个后汽封套对应的凸肩磨损,均较轻微,在本厂测得高压转子轴弯曲值为1.64mm,位于调节级叶轮前,在某设备总厂测得的轴弯曲值为1.8mm。

高压缸:高压前轴封#l套共有9道汽封块磨损极为严重,站在机头向机尾看,左侧比右侧严重,其上部和下部靠左侧分别有7块和6块发生扭曲变形,下中部位汽封齿几乎磨平,撕裂、脱落较多,上中部局部还留有l一2mm的高度;#2套5道中前3道磨损较严重;#3及#4套均无大的损伤,汽封块退让灵活。

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