能源中心制氧分厂新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830001
摘要：汽轮机运行过程中，具有一定量的热膨胀，转子与气缸轴向拉伸运动，由于该机组轴向定位尺寸存在偏差，造成汽轮机转子与静叶片持环、汽封等发生碰磨，前轴瓦振动值偏高达到报警值，汽轮机轴瓦振动连联锁逻辑设置为两两“与”组合，只有振动连锁信号同时触发，才可能引起汽轮机跳停事故的发生，但汽轮机却因为振动连锁发生了停机事故。
关键字：汽轮机；转子；轴瓦；静叶片持环；汽封；联锁
一、前言
3#40000Nm3/hHNK50/63型汽轮机2014年投运，至今已运行4年；汽轮机投用后一直存在排气侧轴承振动高的问题，严重影响空分机组的稳定运行，制约OY炉的生产。汽轮机组参数如下表1所示。
二、故障现象
2.12017年3月6日，3#4万制氧机组汽轮机振动探头（VT122）检测值突然波动到130µm，自动化专业检查了振动探头前置器和线路，并进行了测试，结果显示均正常。所以，他判定此次故障是由于振动探头故障造成（振动探头VT122显示检测值由0变化到100左右）。鉴于VT122出现波动后，无故障信息显示，VT121～VT124，联锁逻辑为两两“与”组合，并同时触发，方能发生联锁跳机事故，故专业人员均认为两个测振点同时误发信号，并且触发汽轮机振动高联锁停机的可能性极低，同时该机组刚开机，运行状态下不具备更换V122振动探头的作业条件，最为合适的时机是OY炉停炉，汽轮机停机后更换处理。
2.22017年6月1日，3#4万汽轮机跳停，空压机及后续设备均停运。相关技术人员立即赶赴现场，经现场检查核实，故障直接原因是由于汽轮机振动探头（VT121）检测值突然波动，并且达到200µm，触发汽轮机联锁保护停机（振动报警值65µm，跳机值97µm）。经过调取汽轮机运行趋势历史记录及控制程序确认，保护程序设置中能够触发汽轮机振动高联锁停机的“与”关系，共有6种组合方式，当四组振动检测中的的2个振动探头同时检测到故障异常时，汽轮机保护程序触发，保护动作并且导致停机。
南区汽轮机跳机事故发生后，技术人员查看了程序设置，并与厂家进行了技术交流，最终确认汽轮机3500系统带有故障自保持（记忆）功能，VT122振动探头出现异常后在3500程序内部软节点闭合，不经过复位不会消除，当本次出现VT121故障时，满足了VT121和VT122同时发生故障的条件，3500系统触发停机指令，导致跳车。
三、原因分析
3.1制氧分厂汽轮机代号：T8888，开机冲转：800r/min——2000r/mi——4300r/min——4700r/min。
第一次开机，蒸汽压力在4.5Mpa，蒸汽温度470℃，冲转到4700r/min，VT122,振动高联锁跳机,TE122也随之相应升高，跳机前蒸汽压力3.6Mpa。汽轮机运行期间真空度正常。
在第一次开机，VT122振动高跳机之后，再次开机，汽轮机冲转至100r/min就直接跳机了。怀疑轴封汽带水引起机组振动高跳机，将轴封汽压力调高。
3.2第二次开机蒸汽压力调至8.0Mpa，再次冲转到800r/min，出现油温过高，经检查发现冷却水未能参与循环,VT122、TE122不断升高，在升高到40vm,60℃时稳定住不再升高，升转速至2000r/min时，VT122、TE122持续升高，稳定不下来。
3.3第三次开机，蒸汽压力在6.0MPa，VT122、TE122在800r/min停留了较长一段时间，再次升速至2000r/min时，振动和温度可以稳定下来，但是排气侧及进气侧另一端轴振动测点都随之升高了，而且出现真空度上升，在—46Kpa。
3.4第四次开机如图4，蒸汽压力在6.0MPa，真空度上升是由于凝汽器外部管路法兰泄漏引起的，汽轮机在1800r/min时，振动和温度可以稳定下来，不恶化估，在升至4300r/min和4700r/min时振动持续升高至跳机。
在几次反复冲转、升转速、降转速的过程中，发现汽轮机前猫爪的轴向移动量不一致，始终相差20vm左右，径向膨胀量基本一致，前轴承压块有明显滑动痕迹，约5mm左右。
3.5第五次开机，蒸汽压力在6.0MPa，在1800r/min时，振动、温度可以稳定下来，升转速至4300r/min、4700r/min，振动、温度一直往上升，直至联锁跳机。
3.6动平衡数据检测分析
数据分析结论：1）VT121轴振动探头损坏，测量值错误并且超标是造成此次汽轮机跳停的直接原因；2）3500系统带有故障自保持功能，VT122轴振动探头前期出现故障系统自行记录了下来；3）汽轮机轴向定位尺寸有偏差，造成汽轮机转子与静叶片持环、汽封等发生碰磨。
四、采取措施
4.1对汽轮机同一位置的温度、振动探头的引出线进行隔热处理。
4.2在汽轮机下次停机前进行故障模拟复位，校验汽轮机程序联锁投入及保护情况。
4.3调整汽轮机轴向定位尺寸，将汽轮机及前轴承座向压缩机方向后推0.5mm。
五、结论
经过对3#4万汽轮机温度、振动探头、模块、轴向定位等措施的具体实施，汽轮机运行状态较好，轴瓦振动、温度、位移等参数均在可控范围内，设备运行平稳，为八钢公司OY炉的稳定生产提供了可靠的能源保障。
参考文献
[1]康松,杨建明,胥建群.汽轮机原理.中国电力出版社,2000年.
[2]裘烈钧.大型汽轮机运行.水利电力出版社,2008年.
[3]吴季兰.汽轮机设备及系统.中国电力出版社,2006年.