因试运过程中未发现汽缸和本体疏水情况出现异常,可以排除第4个原因。
因摩擦振动的相位变化较大,而该机振动的相位变化较小(20。左右),所以可以排除第5个原因。只有第6个原因不能排除,有必要对转子中心孔进行检查。
3转子中心孔进油原因及其引起振动的机理
打开汽轮机前箱,拆掉调速器小轴,这时就从孔中流出重约1kg的黑色油,经化验,与该机组使用的润滑油相同,说明油是从孔外吸入的。清理干净孔内进油,将转子中心孔堵头上的排气孔堵死后,重新启动,机组在50MW负荷下长时间运行,1~4号轴承振动均在10祄左右。
3.1汽轮机转子中心孔进油原因
转子中心孔进油的原因,一是探伤时中心孔内涂的油没有清理干净。就该机而言,安装前已对中心孔进行检查,未发现存油。另一个原因是中心孔端部堵头上的排气孔未封严,运行中,孔内的空气受热膨胀逸出,停机后转子冷却,孔内的空气也冷却收缩,外界的空气就会通过键与联轴器的间隙和中心孔堵头上的排气孔进入转子中心孔。停机后机组进行盘车,来自喷油管的润滑油对盘车大齿轮进行润滑,此时,该股润滑油也随外界空气进入转子中心孔。随着机组启停次数增加,进入中心孔的润滑油也越积越多。
3.2转子中心孔进油引起振动的机理
在汽轮机转子中心孔内存油而未布满时,在高速旋转的离心力作用下,油被甩到孔壁上形成油膜。由于转子存在一定的挠度,致使中心孔的几何中心和转子的旋转中心不重合,因而孔壁上的油膜厚度不同,当转子温度升高时,油与孔壁间产生热交换,油吸热而气化。由于不同厚度的油膜与孔壁间的热交换的程度不同,使转子径向产生温差,引起转子热弯曲。热弯曲不但随着机组有功负荷的增大而加大,而且在暖机和升速过程中也能明显反映出来。暖机时间较长会引起过大振动,甚至使机组不能升速到满转。并且,开停机次数愈多,被吸进转子中心孔的油愈多,振动现象愈明显。根据经验,转子中心孔进油达0.15kg,就会使机组振动发生明显的变化。
气化的油有2种去向:一是逸出转子中心孔外,二是在转子低温段凝聚,放出凝聚热,这同样会引起不均匀的热交换。
油与孔壁的热交换随着转子温度的升高而加快,使转子热弯曲逐渐增大,由于汽轮机缸内动静间隙小,还可能引起动静摩擦,导致振动持续增加或突变。
4防止转子中心孔进油的措施
(1)对转子中心孔探伤时,里面涂的油一定要清理干净,并把堵头堵好。
(2)由于汽轮机转子中心孔堵头上的排气孔与外界相通是发生转子中心孔进油的主要原因,因此在安装时应进行检查,若发现有排气孔就应把它堵死。制造厂应取消汽轮机转子中心堵头的排气孔或者采用实心转子。
(3)有些转子中心孔进油是从转子前面吸入的,所以安装时还要检查调速器小轴是否存在进油的隐患。