某石化厂发电机油膜涡动故障分析

一、 设备概述

15MW发电机组总貌如图2.1所示,从左至右依次为汽轮机(杭州汽轮机厂ENG40/32/25/40),齿轮箱(DAVID BROWN 型号:K1031F-01-44-6247),发电机(杭州发电机QF-W15-2)。

图1发电机组总貌图
 
发电机组设计技术参数详见表1:

表1机组主要技术参数

二、 故障现象

2015年11月18日启机,发电机到达额定转速后,振动值偏大,最大值达150μm,又进行几次启机尝试后,均无法达到启机条件。

用户对该机组进行现场动平衡调整,发电机整体振值有所下降,达到启机条件,运行至额定转速后,振动值持续发生波动现象,最大振值达120μm,严重影响其正常运行,并存在较大隐患。

三、 故障分析

图2与图3为发电机检修后启机振动趋势变化图,可以看出发电机到达额定转速后,振动值偏大,最大值达150μm。

图2 发电机通频值趋势图
 
图3 发电机1X趋势图
 
图4 为发电机运行中振动情况,发电机振动值一直偏高上升,波动频繁,最大值达120μm。

图4 发电机运行振动波动趋势图
 
图5~图8为发电机联端振动值上升后的频谱分析图,从波形频谱图中可以看出,其振动值的波动现象主要以0.41X及其附近频率的上升为主;图9为发电机两端轴心轨迹图,其轴心轨迹紊乱,呈现为叠加的双椭圆形状,综合分析,判断发电机振动波动现象为油膜状态引起。

图5 发电机联端波形频谱图
 
图6 发电机联端波形频谱图
 
图7 发电机非联端波形频谱图
 
图8 发电机非联端波形频谱图
 
图9 发电机两端轴心轨迹图

四、 结论建议

通过对数据的细致分析,,频谱中以0.41X上升为主,发电机两端轴承轴心轨迹呈双环椭圆形,判断发电机轴承存在油膜涡动故障。

鉴于目前发电机振动在联锁值以下,可以先继续运行,建议就目前状态下首先对润滑油油压进行调整,可能会对油膜状态稳定起到帮助。

综合发电机结构、轴承型式等因素,目前所使用的圆形瓦易于发生油膜涡动的现象,建议现场人员对发电机轴承进行改造。

五、 故障处理

图10所示,2016年1月,现场对机组润滑油油压进行了调整,由原来的0.21MPa提升至0.25MPa,经过一段时间的运行,未能缓解振动波动的情况。


图10 发电机油压调整

图11所示,2016年2月,重新设计的椭圆瓦轴承到货,现场停机,对该机组的轴瓦进行更换,由原来的圆瓦更换为椭圆瓦,机组重新启机后,发电机振值稳定在50μm以下,趋势平稳。


图11 发电机更换轴承后振值对比



审核人:奚成春