25 MW干熄焦余热发电机故障分析与处理

尹　峰

前言

莱钢黄前区2#干熄焦发电机C25-8.83/0.981-7型汽轮机为高温高压机组,做功介质来源于3#、4#干熄焦余热锅炉、CCPP170 t/h锅炉高温高压过热蒸汽。该机组在2017年5月份开始运行过程中，机组振动突发异常，通过监测发现整个机组各轴承壳振和轴振整体变大。

1　数据分析

通过历史数据（见表1）的趋势可以看出该机组于2017年5月12日机组振动出现了快速上涨，各轴承均有突变性上涨，同时机组轴振也有明显上升，详见图1。

同一时间段发现机组真空略有降低，通过调整凝结器的循环水用量，真空度变化不明显，但仍满足机组运行条件，建议首先检查凝结器泄漏情况，并根据处理效果判断是否需要停机检查。

表1　该机组各部位振动位移数据表　μm

图1　发电机1#轴承水平振动趋势图

2　故障诊断处理

由于机组振动上涨过快，同时机组真空略有降低，初步建议机组维持运行，同时调整负荷凝结器运行状态，通过检查发现发现凝结器不锈钢管有 3根出现泄漏，位置在凝结器上层靠边的位置，随后对泄漏的管束进行了封堵后真空恢复正常状态，但机组轴振没有降低。

通过从设备状态监测系统趋势看到自5月12日以来至5月19日 机组运行情况分析，1#轴承座振动大幅波动，见图2。3#轴承座的振动居高不下，见图3。从振动频谱图上看一倍频成分为主导，1#轴承壳振垂直最高达到150μm。

图2　1#轴承振动趋势和频谱瀑布图

图3　3#轴承振动趋势图

通过以上处理效果及机组出现振动突涨的的情况初步诊断结果如下：

（1）轴振有明显突变，且突变后并没有降低的趋势。

（2）各轴承的壳振同时有明显突变，成分主要为1x倍频，3#轴承有一定的2x倍频成分，基本判定机组存在不平衡故障。

（3）结合凝结器出现不锈钢管泄露问题，对真空度的影响较大，加剧了故障现象。

考虑机组长时间在此状态运行的不安全性，提出处理建议：机组出现转子叶片脱落的可能性较大，应立即停机揭缸进行系统检查。

3　诊断验证

(1)进入凝结器内部检查泄漏管束损坏情况，经过检查发现管道为受到外力的严重冲击导致管道破裂，并在凝结器底部发现多个金属块，见图4。

图4　凝结器检查情况

(2)根据凝结器管道检查情况，立即利用金属成分分析仪对金属块材质进行检测，见表2。

表2　金属块材质成分表

对车间提供叶片进行检测结果如表3。

表3　叶片备件材质成分表

经过材质的比对，基本可以确定该异物为叶片部分脱落。

(3)对汽轮机组织揭缸检查，发现汽轮机转子第16级有一叶片断裂，后续叶片存在碰摩的痕迹，见图5。

图5　转子叶片损坏情况

随后进行了返厂维修，进行叶片探伤及更换，机组进行动平衡处理后回装，检修后机组运行恢复正常。

4　结论

通过此次故障分析和处理，利用设备振动状态监测和数据分析基本确定机组故障，并立即组织停机检查和处理，避免了较大事故的发生，降低了设备资产的损失。同时也验证了状态监测与故障诊断技术在设备使用过程中的重要性。