（神华国华寿光发电有限责任公司山东寿光262714）
摘要：某超超临界百万机组在投入AGC正常运行中，运行人员监视发现主机#2瓦相对振动频繁报警，最高达130um,而绝对振动值及轴瓦温度无较明显变化，本文主要对主机振动上升原因进行分析，后续处理过程进行详细说明，对同类型机组发生类似故障提供借鉴。
关键词：汽轮机；异常振动；轴系；中压调节门
1引言
机组投产至今，已稳定运行一年有余，汽轮机方面未发生异常，本次事件从发生到解决历时半个月左右，从发现问题到制定方案，再到方案的实施，最后解决问题，各方把握十分到位，结果相对来说很成功，本文主要对问题的发生，发现，处理进行分析，为同类型机组运行、事故处理提供经验数据。
2机组介绍：
该电厂汽轮机由上海汽轮机有限公司和德国SIEMENS公司联合设计制造的超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、反动凝汽式汽轮机。汽轮机四根转子分别由五只径向轴承来支承，除高压转子由两个径向轴承支承外，其余三根转子均只有一只径向轴承支承，这五个轴承分别位于五个轴承座内。汽轮机采用全周进汽加补汽阀的配汽方式，高、中压缸均为切向进汽。高、中压阀门均布置在汽缸两侧，阀门与汽缸直接连接，无导汽管。蒸汽通过高压阀门和单流的高压缸后，从高压缸下部的两个排汽口进入再热器。蒸汽通过再热器加热后，通过两只再热汽门进入双流的中压缸，由中压外缸顶部的中低压连通管进入两只双流的低压缸。
3事故前工况
2019年3月28日17:57分，机组负荷830MW，AGC投入，给水流量1915t/h,蒸汽流量1835t/h,机组背压4.6KPa/3.9KPa，轴封压力3.5KPa,轴封温度315℃，主机润滑油压力0.43MPa，润滑油温度50℃，主机两个高压调门开度均为37%，两个低压调门全开。
4异常情况介绍
2019年3月28日17:58分，机组负荷突然由830MW降低至800MW，对主汽门、调门、煤水比、煤量、给水流量、主机背压进行检查均未发现明显变化，询问值长告知机组一次调频也未动作，但主机#2瓦振动确明显上升至报警值80um,最高至142um，并频繁报警。
4.1负荷变化情况
2019年3月28日17:58:19时，机组负荷为830.9MW，2019年3月28日17:58:33时，负荷突然降低到805.43MW，也就是说，在14秒时间内，机组的负荷突降了25.47MW，相对于109.1MW/min，相当于每分钟变化了109MW。运行规程要求，500MW以上时可以加大到20MW/min，因负荷突降容易造成轴系受到的扭矩发生突变，一般首先是低发对轮附近容易出问题，当某个联轴器本身刚性较弱时，也可能在该联轴器上出问题。
图1在3月28日17:58:33时，负荷突然降低到805.43M
4.2振动变化情况
机组从3月28日17：58分，汽轮机2、3瓦轴振增大约2.5丝，振动波幅也明显增大约2丝。机组2瓦轴振在30秒时间内从17:58:11秒的47微米，增大到17:58:41秒的90微米，并且保持较大幅度的波动，并且其平均值不再恢复到以前的状态，整个2瓦轴振水平增大了。
4.3瓦温变化情况
自3月28日17：58前后，2瓦的左侧瓦温升高约2度，右侧瓦温下降约1度。说明2瓦轴颈与以前相比，往左侧移动了。自3月28日17：58前后，3瓦瓦温，自3月28日17：58前后，瓦温下降约1度。说明3瓦的载荷与以前相比下降了。自3月28日17：58前后，推力瓦温度变化，前侧温度下降约1度，后侧温度上升约1度。说明轴系往后移动了。
图2机组2瓦轴振增大之前在45微米~66微米以内
图3机组2瓦轴振在30秒时间内从47微米增大90微米
5初步原因分析
5.1旋转部件脱落导致振动突变
如果发生旋转部件脱落，会导致振动的相位和幅值都发生变化，而且一般不会恢复到原来的状态，如果脱落的部件与旋转部件发生碰磨，一般会导致机组振动剧烈而跳机，如果脱落部件掉下来后夹在某个位置没有与旋转部件发生碰磨，一般不会引起跳机。振幅一般会变大，也出现过振幅变小的情况。因为旋转部件脱落会影响轴系的不平衡质量分布，所以对振动的项目一般都有明显的影响。
5.2转子之间的联轴器受到冲击而发生错位
如果汽轮机转子之间的联轴器受到冲击力矩的作用或较大的扰动，也会导致轴振发生突变，可能变大也可能变小，但与旋转部件脱落的明显区别在于，振动的基频（选频、1倍频、工频）相位变化较小，原因是联轴器发生错位对不平衡质量的相位影响较小。通过检查机组的运行参数，发现机组在2019年3月28日17:58时，负荷曾经发生过突降，在14秒时间内，机组的负荷突降了25.47MW。当高压和中压之间联轴器本身刚性较弱时，也可能在该联轴器上出问题。
5.3转子轴瓦的接触状态发生较大变化
西门子1000MW汽轮机组的轴承比较特殊，国内多台西门子1000MW机组曾经发生过振动爬升波动受到了轴瓦支承垫块的球面与轴承支架接触面出现接触面不良的影响，随着运行时间的增长，会降低轴承的支撑刚度导致振动偏大。比如，神华集团某电厂#6机组（西门子1000MW机）的#3轴承接触不良，通过拆开#3轴承，发现瓦枕只有局部区域接触，反映了瓦枕的接触状态不良，这种不良状态不仅会降低轴承的支撑刚度，而且反映了该轴承在实际运行中偏向一边，导致了支撑不稳定；浙江北仑第三发电有限公司，7号机4号瓦振超标的故障及其特征，发现引起振动的根本原因是轴瓦支承垫块的球面与轴承支架圆柱面接触不良。4号下瓦翻出,发现在支座与垫块之间有过热的痕迹。严格控制安装质量后，就解决了该问题。从机组2瓦和3瓦轴振的曲线上看，有点像轴瓦支承垫块的球面与轴承支架圆柱面接触不良导致的振动波动。
5.4瓦温变化说明中压转子、高压转子的位置有所变化。
#2轴承座内装有径向推力联合轴承。推力轴承位于高压和中压转子之间，与#2径向轴承组成径向推力联合轴承。推力轴承为可倾瓦型式，径向轴承为椭圆轴承。高、中压轴承为球面支撑，2瓦、3瓦、推力瓦的瓦温变化，说明中压转子、高压转子的位置有所变化，一般反映了转子受到一定的冲击或者扰动。
6现场实际情况查找
在发现振动水平突升后，该厂汽机专业进行查找，发现左侧中压调门就地全关状态，而DEH画面显示该调门在全开状态，远方与就地存在偏差，给异常原因的查找带来困难，通过对比负荷、振动变化，初步判断#2瓦振动大原因为该调门就地全关，对轴系产生较大冲击力矩造成。对故障阀门进行进一步检查发现，确认为该调门LVDT故障。
7故障处理
7.1退出再热汽保护，防止右侧中压调门反馈故障，保护误动；
7.2在DEH画面上，将左侧中压主汽门先导阀得电，关闭至中压主汽门及调门组的供油管路，同时将左侧中压主汽门、调门的跳闸电磁阀失电，打开泄油通道，避免供油恢复，调门自动开启；
7.3就地手动关闭左侧中压主汽门及调门组供油手动门，每次操作幅度不超3%，观察EH油压变化；逐渐将左侧中压调门阀限设置为-5%，注意观察右侧中压调门开度变化；
7.4确认中压主汽门调门就地关闭严密，EH油压无明显变化，进行LVDT的更换工作；
7.5更换LVDT工作结束，保险起见，更换新的伺服阀；处理结束后，进行恢复操作；
7.6缓慢开启左侧中压主汽门及调门阀组供油手动门，注意EH油压变化，发现油压下降立刻关闭手动门，防止EH油压低，机组跳闸；
7.7EH油压正常后，进行左侧中压调门全行程活动试验，正常后，DEH上开启中压主汽门，然后缓慢设置左侧中压调门开度，慢慢将中压调门全开，注意EH油压及机组负荷变化。
图4左侧中压调门就地全关状态
8总结
该汽轮机在LVDT故障，单侧中压调节门关闭后，虽然造成中压缸单侧进汽，但仍然可以连续运行且不影响机组带高负荷，充分说明了该机组的良好特性。作为集控运行人员，在分析机组振动突升的原因时，应充分分析具体参数变化，比如机组排汽温度、EH油压波动、左右侧汽温偏差等，对逐个因素进行排除，同时在未找到具体原因时，应时刻关注机组运行状况，做好机组跳闸处理的事故预想。
参考文献
[1]陈有利.发电机组常见故障检测与排除.电力信息，2015.12.
[2]张阳.发电机组异常振动原因探析.电力科技，2016.4.
[3]王东炎.发电机组异常振动排除.机械工业，2017.12.
[4]纪昌宏.汽轮机运行及事故处理.化学工业出版社，2012.01