某厂汽轮机振动异常分析

一、设备概述
       该合成气机组由汽轮机拖动低压缸 高压缸,其中汽轮机为西门子厂SST-150LBH-3R背压式汽轮机,该机组额定转速为12900 r/min,额定功率为8154KW,进汽压力为9.1MPa(A),排汽压力为1.55 MPa(A),轴振动报警值63μm,联锁停机值为75μm,一阶临界转速4300r/min;该机组的总貌图见下图:

 图1 合成气机组总貌图


二、故障现象
       该机组稳定运行时,汽轮机4个通道振动值最高不超过40μm,2017年4月14日工艺原因机组停车,一切正常(红色标线为转速)。2017年4月15日开车,从3100rpm开始,汽轮机振动开始上升,转速稳定在4000rpm时,汽轮机4个通道的振动继续加速上升,联锁停车,再次尝试开车两次,在低转速下,振动超标,如图2。

 图2  2017年4月14日停车趋势图
 

图3  2017年4月15日开车趋势图


三、故障分析
       图4是汽轮机停机的bode图,可以看出,汽轮机停车时,转子等各方面情况是比较好的。图5是汽轮机开机的bode图,可以看出,汽轮机在振动增大后停车的过程中,振动明显偏高,说明汽轮机转子因为某种原因产生了热弯曲。
 
图4  2017年4月14日汽轮机停车的bode图
 


图5  2017年4月15日汽轮机开车的bode图


四、结论与建议
       结合机组历史运行状况及相关图谱分析,汽轮机转子出现了热弯曲,建议停车后加强盘车,增加暖机时间,消除转子的弯曲。


五、后续跟踪
        机组于2017年4月15日上午停车后,加强了盘车,晚上再次开车,机组顺利开车成功,最高振动值不超过30μm,见图6。

图6  2017年4月15日汽轮机再次开车的bode图