[发明专利]降低汽轮机转子残余应力释放引起的开机异常振动的方法

说明书

一种降低汽轮机转子残余应力释放引起的开机异常振动的方法，包括以下步骤：将轴系TSI数据接入振动数据采集系统；设定工频分量与通频振动的比值的阈值，判断轴系异常振动的性质是否属于普通强迫振动；对高中压转子两端轴承的外特性进行测试；查阅机组历史开机停机曲线；确定在同一次机组开机和停机过程中，同一转速下振幅以及相位相差不超过给定阀值；判断高中压转子临界转速过大振动是由于转子产生永久弯曲而产生；通过高中压转子的现场动平衡来消除由于残余应力引起的过临界转速的异常振动；根据高中压转子两端轴承的振动幅值计算出首次配重的重量和相位；将首次加重的试加重量和试加相位加入高中压转子中部平衡槽或转子两端平衡槽；配重后分析。

技术领域

本发明涉及一种降低汽轮机转子残余应力释放引起的开机异常振动的方法。

背景技术

由于锻件设备生产周期短，质量控制不严等原因造成制造厂出厂的高中压转子材料残余内应力过大，转子在高温运行过程中残余应力逐渐释放，转子逐渐产生弯曲变形，使得机组过临界转速振动不断增大。大型汽轮发电机组投产后高中压转子随运行时间延长逐渐弯曲的问题在最近几年开始出现，高中压转子在运行中逐渐弯曲一方面造成振动增大，尤其是过临界转速振动显著增大，直接威胁到汽轮发电机组的安全；另一方面容易造成碰摩致使汽封间隙增大，影响机组运行的经济性，检修维护费用也相应增加。目前电厂在对此类由于转子残余内应力释放而引起的转子振动故障，大修中采取返回制造厂、车圆、高速动平衡的方法进行处理。但对运行中的机组开机过程过大的临界振动目前的做法是提高升速率和放大跳机保护值冲临界的方法，对设备的安全和经济性都有很大影响。

发明内容

本发明就是为了解决上述存在的问题，提出了一种对汽轮机高中压转子残余应力释放引起的开机振动大的现场处理方法，降低临界转速振动值，使得机组开机时平稳安全通过高中压转子临界，避免目前采用的提高升速率和放大跳机保护值盲目冲临界方法带来的安全危害。本发明具有实用性和可操作性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种降低汽轮机转子残余应力释放引起的开机异常振动的方法，包括以下步骤：

首先判断高中压转子振动是由于高中压残余应力释放引起的，在此基础上进行现场高速动平衡，包括以下步骤：

(1)将轴系TSI(TSI指汽轮机安全监测系统)数据接入振动数据采集系统,典型的轴系TSI数据主要包括振动幅值、振动相位。

(2)测量机组正常带负荷工况下高中压转子两端轴承振动数据A、B，相位值α和β，开机升速过程通过高中压转子临界转速时高中压转子两端轴承的轴振值A₁、B₁，相位值α₁和β₁，以及停机过程降速过高中压转子临界转速时高中压转子两端轴承的轴振值A₂、B₂，相位值α₂、β₂,以上测量振动单位：微米，相位单位：度。

(3)设定工频分量与通频振动的比值的阈值，利用频谱分析方法，判断轴系异常振动的性质是否属于普通强迫振动。如果工频分量与通频振动的比值大于阈值，判断轴系异常振动的性质属于普通强迫振动；所述步骤(3)中，所述阈值为90％。

(4)对高中压转子两端轴承的外特性进行测试，设定各连接部位差别振动阀值，各连接部位差别振动小于阀值。所述步骤(4)中，设定阀值10微米；

(5)查阅机组历史开机停机曲线，机组在刚投产及初期高中压转子开机过临界振动不大，但随时间延续，机组开机和停机高中压转子两侧轴承过临界的振动值越来越大。

(6)查阅机组历史开机停机曲线，确定在同一次机组开机和停机过程中，同一转速下振幅以及相位相差不超过给定阀值，排除摩擦引起的振动；本步骤中振幅阀值30微米，相位阀值20°。