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防止新安装发电机后轴承振动的改进措施

2015-02-11

王彤
(夏港电厂二期兴源监理部,江苏省江阴市 214442)

  摘 要:机组运行时,常发生汽轮发电机的后轴承瓦振较大。原因是基础与台板间没有用混凝土或微膨胀水泥灌实,是否灌实对发电机后轴承运行时的振动大小起关键的作用。在二次浇灌过程中采用压差灌浆法,以排出灌浆料与台板之间的空气。上述工艺实施后,取得了发电机试运转中后轴承轴瓦振动很小的优良效果。
  关键词:发电机后轴承;振动;改进措施
  在国内近几年安装的135MW和300MW汽轮发电机组试运行中,发电机后轴承振动偏大较普遍。安装汽轮发电机时,如果汽轮机、发电机和励磁机转子制造质量优良、动平衡较好,只要安装时,严格按汽机安装规范、标准和制造厂安装说明进行安装和检验;做好轴瓦与轴承箱洼窝、轴承箱与台板、台板与基础垫铁之间的接触密实工作;调整好机组的滑销间隙、汽缸及轴承箱和转子的水平度、汽机的通流间隙、发电机的空气间隙、磁力中心、汽轮发电机轴系中心并连接好轴系、汽机轴瓦的间隙及紧力;提高汽机油系统的清洁度;做好汽机基础的二次浇灌;这样,机组整套启动时一般不会出现发电机振动异常情况。下面叙述造成发电机后轴承振动的原因和机组安装时预防后轴承振动的方法。
  1 后轴承座台板结构安装及基础浇灌
  1.1发电机后轴承座台板的结构特点
  图1是发电机后轴承座下台板的结构,在图1中,小孔是排气观察孔的位置;虚线处是增加垫铁的位置。发电机后轴承座下的台板由1块厚钢板加工而成,厚度一般为110mm。与汽轮机的各轴承箱台板相比,其相对刚性较差;加之这块台板是发电机后轴承箱与发电机的碳刷架共用的台板,因此台板的相对面积较大。

图1 发电机后轴承座台板的结构
  1.2发电机后轴承座台板垫铁的安装情况
  以国产135MW汽轮发电机为例,该台板前侧紧靠发电机的定子下面的风道后端板,台板与基础间的上、下间隙设计为50~80mm。台板长2780mm;宽1940mm。台板前部和中部的垫铁调整比较困难,这给台板下的基础垫铁镶配时所要求的密实度带来一定的难度,前、中部有多副垫铁很难用塞尺进行检查。
  1.3发电机后轴承座台板基础的二次浇灌
  1990年前,发电机后轴承座台板安装后进行二次基础浇灌时,一般使用砂石混凝土;1990年后,用微膨胀水泥作为二次基础浇灌材料。这种新材料对提高汽机基础的二次浇灌质量起了较好的作用。
  但好的二次基础浇灌材料要有好工艺作保证。如1995~1997年,在徐州彭城电厂1,2号机的安装中,这2台300MW机组发电机后轴承箱台板二次浇灌都使用了微膨胀水泥。基础二次浇灌后,浇灌外观质量较好。但在机组试运转和机组运行的1年多时间中,这2台发电机后轴承瓦振一直较大。在1998~1999年,这2台机大修时,抽出发电机转子,吊开发电机后轴承箱,从台板的工艺孔中检查发现台板中间部分二次浇灌质量不好,台板与二次浇灌基础间的空隙Z大达20mm。以后,对脱空的台板基础进行了重新补灌微膨胀水泥。大修后,检测发电机后轴承座的振动值,它们都在允许范围内。这说明基础台板间能否浇灌实,对发电机运行时后轴承的振动大小起关键作用。
  2 机组后轴承及台板安装工艺的改进
  2001年,安装盐城发电厂9号机组时,对这台135MW汽轮发电机的后轴承及台板安装工艺进行了如下改进:(1)发电机后台板安装就位前,钻了3个<30mm的排气观察孔,以便发电机安装定位后进行基础二次浇灌时,排出灌浆料表面的空气和检查二次浇灌层的高度;(2)在发电机后台板的薄弱处增加了2副垫铁,以增强台板支承刚度;(3)严格检查发电机后台板下垫铁的安装质量,确保垫铁与台板间的密实度;严格检查轴瓦调整垫块与轴承箱洼窝的接触,确保轴瓦下部的密实度;(4)严格监督基础台板二次浇灌的全过程,确保灌浆的标高和台板下二次浇灌混凝土的密实度;在二次浇灌过程中,采用压差灌浆法,以排出灌浆料与台板之间的空气。
  上述工艺实施后,发电机后轴承试运转中,振动很小。表1为该电厂9号机试运转时轴瓦的振动记录。
表1 盐城发电厂9号机各轴瓦的振动
  3 压差二次浇灌混凝土法
  在微膨胀水泥的使用过程中,通过试验和观察发现:混凝土灌浆料在二次浇灌时,表面会产生胶状的泡沫,如在浇灌过程中不从台板下排出这种泡沫,它会吸附在发电机台板的下部,在混凝土凝固后,会形成台板与二次浇灌层之间的脱空。采用压差浇灌法,可以有效地排出台板和浇浆料之间的胶状泡沫,增加二次浇灌的密实度。具体做法如下:
  (1)在制造二次浇灌的模板时,将台板的前、后和一个侧面这3个方向的模板高度做得与台板上表面一样高,将另一个侧面的模板高度比台板高60~80mm;(2)在基础进行二次浇灌前,一定要将台板下的基础表面浸水24h,特别要注意台板下的中间部位要浸水,以防基础干燥,影响灌浆料的流动;(3)在基础进行二次浇灌时,要注意从模板高的一侧灌入灌浆料,并从高的一侧向低的一侧赶灌浆料;从灌浆观察孔内检查台板中间的灌浆高度,直至灌浆观察孔内溢出灌浆料;低的一侧灌浆料的高度达到与模板相同高度,高的一侧高出台板50~60mm;待灌浆料初凝12h左右,再将高的这一侧混凝土铲得与台板的上表面相平;(4)二次浇灌后的混凝土应注意保养72h。保养期间,轴承箱上不应有大的撞击和振动,以保证灌浆料凝固的效果。由于采取了上述施工工艺,在盐城电厂9号机和江阴夏港电厂3号机试运中,发电机后轴承瓦振小于0.02mm,效果优良。表2为夏港电厂3号机试运转速为3000r/min时,各轴瓦的振动情况。
表2 夏港电厂3号机试运时各轴瓦的振动
  4 结束语
  汽轮发电机后轴承的瓦振偏大问题,与发电机的台板下基础二次浇灌混凝土的密实度有直接的关系。切实做好发电机后台板下基础的二次浇灌混凝土的工作,可减小汽轮发电机后轴承的振动,提高机组的安装质量和运行效果。
来源:《电力建设》第24卷第12期

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