降低汽轮发电机组轴系振动.docx

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降低汽轮发电机组轴系振动

降低汽轮发电机组轴系振动

山东电建二公司汽轮发电机组创精品QC小组

一、小组简介

小组名称

汽轮发电机组创精品QC小组

课题名称

降低汽轮发电机组轴系振动

成立时间

2000.2

注册日期

2000.2

注册号码

LW-A-4-2000

小组类型

现场型

组长

高金林

发布人

刘宏

TQC教育情况

全体成员都是中专及以上学历，文化素质较高，参加过TQC讲座，学习时间超过50小时。

姓名

性别

年龄

文化程度

职务

组内分工

高金林

男

31

大专

专工

组长

张士涛

男

34

大专

主任

生产负责

张忠

男

32

大专

班长

副组长

刘春江

男

31

中专

副班长

组员

胡万畅

男

23

大专

技术员

组员

刘宏

女

22

中专

技术员

组员

二、小组活动概况

阶段

活动内容

进度

P

1.选定课题，现状调查，提出目标。

2.分析原因，确定要因。

3.制定对策，落实到人。

2000.2-3

D

实施活动计划

2000.3-8

C

试运中检查对策实施情况，效果对比及论证。

2000.9

A

措施巩固，总结和下一步打算。

2000.10

三、选题理由

汽轮发电机组本体安装在发电厂建设中具有核心作用，其轴系振动直接影响到机组的安全运行，公司已将轴系的振动值做为精品工程考核的主要指标之一，且在莱城电厂#2机组试运阶段因机组振动而多次停机进行处理，影响了机组整体移交工期与经济技术指标。

因此，我们决定把莱城电厂#1机组降低轴系振动作为本次QC小组活动的课题。

四、现状调查

我们针对刚刚施工过的莱城电厂#2机组进行了现状调查，搜取了相关的数据，整理如下：

莱城电厂#2机组试运轴系振动表：

单位um

时间

状态

项目

#1

#2

#3

#4

#5

#6

#7

1999、11、6

3000转/分

负荷0MW

轴振

27

55

56

58

50

75

42

瓦振

7

1

17

23

14

26

6

1999、12、29

3000转/分

负荷300MW

轴振

6.2

35

36

43.6

53

68

26

瓦振

4

5

16

32

10

19

11

从上表中可以看出，首次达到3000转/分时，轴系振动较好，但随着负荷的增加，轴振值也增大，最大达到110um，瓦振最大达到50um。

经过试运过程的处理调整，将轴振最大稳定在75um。

国内300MW机组轴系振动优良标准为小于76um，莱城#2机组轴振值在优良范围内但接近优良标准的上限，且试运中处理轴振问题的时间较长，处理的效果也不甚理想。

其次，我们本着对精品质量的不懈追求，在工程技术上精益求精、更上一层楼的宗旨，小组决定制定更高的活动目标，来降低莱电#1机组的轴系振动值。

五、目标确定及目标可行性分析

1．目标确定

国家优良标准是轴振小于76um，而我公司近期安装的几台同类型机组的最大轴振值都在70-76um之间，

所以我们将活动目标定为最大轴振小于70um。

2．可行性分析

（1）小组成员大都参加过多台同类型机组汽轮发电机本体的安装，文化素质较高，并且具有丰富的现场安装实际经验，业务水平较高。

（2）公司把降低轴系振动列为公司2000年度科技进步攻关项目。

项目工地、工程处上下非常重视，组织人员重点攻关。

（3）在莱城#2机组试运过程中通过对机组负荷分配与阶梯形垫片布置的调整，使机组振动情况有所改观，我们已初步掌握了一定消除振动的经验。

六、原因分析

我们小组成员对近期投产的同类型机组及莱城#2机组的施工及试运情况进行了深入的研究分析，确定了影响机组轴系振动的因素，并绘制树形图如下：

设备出厂加工缺陷多

设备

现场处理缺陷达不到工艺标准

对安装质量、工艺没有严格的制度

工艺

机组轴系振动大

缺少专业培训

施工人员青工较多

操作水平低

汽缸膨胀量与转子胀差控制不力

转子和汽封、轴封动静部分产生磨擦

低压缸喷水系统管路内部易堵塞

低压缸排汽温度偏高

运行

氢冷器的温度控制调节阀位置不合理

发电机四角氢冷器的温度控制不稳

汽轮发电机组轴系振动因素树形图

绘图人：

高金林绘图时间：

2000年2月26日

七、要因确认

我们对分析出的七条末端因素逐一进行了确认：

·要因确认一：

未进行全过程设备监造

我们小组对莱城电厂#2机组出现的的主要缺陷进行了调查分析，发现共有11项主要缺陷，其中，设备本身引起的缺陷则有7项。

而电厂仅在试车阶段进行监造，未进行全过程的设备监造。

我们认为“未进行全过程设备监造”是要因。

确认人：

高金林胡万畅确认时间：

2000年3月2日

·要因确认二：

设备到货验收不严

我们小组到施工现场进行调查，发现设备到货后，大部分设备是物资公司在未通知工程技术人员的情况下进行验收的，有些设备只是简单地清点一下数量，或者仅检查一下外观质量，难以发现设备本身内在缺陷。

我们认为“设备到货验收不严”是要因。

确认人：

张士涛确认时间：

2000年3月5日

·要因确认三：

现场处理缺陷达不到工艺标准

我们小组派刘宏到现场进行调查，发现除了设备的主要缺陷以外，还有一些次要缺陷，这些缺陷我们通常是在施工过程中进行消缺处理。

这些缺陷不是主要缺陷，只要进行适当的消缺，完全能够达到施工质量要求。

如果有现场无法消缺的设备，我们按要求把设备返厂处理，直到合格才进行施工。

所以我们认为“现场处理缺陷达到工艺标准”是非要因。

确认人：

刘宏确认时间：

2000年3月6日

·要因确认四：

编写的施工工序卡不严密

我们小组对莱电#2机组的安装工序进行了调查分析，发现制造厂家未提供安装工序说明书，而我们施工单位的安装工序要求不严密，可操作性差，造成施工人员在安装过程中随意性较大。

我们认为“编写的施工工序卡不严密”是要因。

确认人：

刘春江张忠确认时间：

2000年3月6日

·要因确认五：

人员缺少专业培训

我们对现场施工的人员进行了调查，发现从事汽轮机安装的职工共有17人，其中没有新进厂人员，且都从事过2台以上机组的施工安装，有比较丰富的安装经验。

我们又通过工程处对这些人员进行了相关专业知识的试卷问答，全部合格，且13人的成绩达到85分以上。

我们认为“人员缺少专业培训”是非要因。

确认人：

高金林确认时间：

2000年3月7日

·要因确认六：

汽缸膨胀量与转子胀差控制不力

我们小组到莱电#2机组现场进行了调查，发现机组启动前如果进行充分的暖机，胀差就能够控制在规定要求之内，避免产生动静磨擦。

我们认为是非要因。

确认人：

张士涛确认时间：

2000年3月7日

·要因确认七：

低压缸喷水系统管路内部易堵塞

我们在现场发现，由于喷水减温系统管路复杂，管径较细，容易堵塞，导致无法正常喷水，而使低压缸排汽温度偏高，影响了机组的振动。

我们认为是要因。

确认人：

胡万畅刘春江确认时间：

2000年3月8日

·要因确认八：

氢冷器的温度控制调节阀位置不合理

我们在试运过程中发现，氢冷器温度调节阀装在进水管路上，氢冷器顶部易窝存空气，致使冷却水循环不畅，造成氢冷器局部温度过高且四角温度不一致。

我们认为是要因。

确认人：

张忠确认时间：

2000年3月8日

通过要因确认，我们共找出了5条主要原因，分别是：

未进行全过程设备监造、设备到货验收不严、编写的施工工序卡不严密、低压缸喷水系统管路内部易堵塞、氢冷器的温度控制调节阀位置不合理。

八、对策制定

针对确定的要因，我们小组认真讨论，制定相应对策并确定目标。

绘制对策表如下：

对策表

主要

原因

对策

目　　标

措　　　施

负责人

时间及地点

未进行全过程设备监造

对设备进行现场监造

设备制造质量应符合《火电施工质量检验及评定标准》中有关要求

1.向电厂建议派人进行全过程设备监造

2、派小组成员与电厂人员共同对关键工序进行监造，提高设备出厂标准

高金林

2000.2-6

上海汽轮机有限公司；施工现场

设备到货验收不严

严格设备到货检验制度

主要设备无重大质量缺陷，辅助设备无外观缺陷

1、严格设备到货验收制度和程序；

2、加强设备开箱时与物资公司联合验收，发现问题及时与厂家协商处理

张忠

2000.2-6

施工现场

编写的施工工序卡不严密

编写严密的施工工序卡

工序卡编写严密，并易于操作

1、与制造厂联系，索取相关的安装工序资料；

2、组织小组成员讨论，编写严密的施工工序卡；

3、通过安装前的技术交底，强化施工人员对安装工序重要性的认识。

张士涛

2000.3-7

施工现场

低压缸喷水系统管路内部易堵塞

施工过程中加强对喷水系统管路清理

提高喷水系统管路内部的清洁度，不发生堵塞

1.安装中对减温水管路内部进行酸洗；

2.试运中加强对喷水系统的冲洗。

高金林

.2000.8

施工现场

氢冷器的温度控制调节阀位置不合理

改变氢冷器的温度控制调节阀位置

发电机四角氢冷却器温度差值控制在5º℃内

1.申请设计变更；

2.将发电机氢冷器温度调节阀改至回水管路上

3.试运中加强运行监护

张士涛

2000.7-8

施工现场

九、对策实施

实施一、

1、在制造厂进行设备组装、调试时，项目工地与电厂联系，并受电厂委托，派我小组的专工高金林同志到制造厂家进行设备监造，对发现的问题及时反馈到制造厂，进行了处理，消除了设备的缺陷隐患，确保加工制造缺陷不遗留至现场。

在监造中发现缺陷情况统计如下表：

序

不符合项内容

处理情况

1

对汽封间隙抽查发现部分偏大

对发现部分全部更换，重新调整

2

部分隔板静叶片上有焊珠

全部打磨清理干净

3

轴瓦钨金接触角不均匀

修刮至符合要求

4

低压6、7级隔板膨胀缝偏小

用气焊割出膨胀缝

5

建议设备出厂前保护好，防止生锈

设备出厂装箱前涂油进行保护

6

低压内缸人孔门螺栓与内缸焊缝易开裂

改进螺栓焊接工艺，由碰焊改为氩弧焊

2、12月5日上海汽轮机厂做转子动平衡时，高金林同志参与了有关调试项目，学到了一定减小轴振及调整转子做动平衡的理论知识。

动平衡情况如下：

首次3000r/min：

V1=3.1573mm/sV2=2.771975mm/s经过3次平衡块的调整，振动数值为：

3000r/min：

V1=0.212mm/sV2=1.2164292mm/s达到了制造厂出厂标准（制造厂出厂标准值优良小于1.3mm/s）。

实施二、

1、我们小组与项目工地物资公司协商，共同制定了《汽轮发电机组安装设备到货检验程序》，在设备到货验收过程中，物资公司要通知我们小组派人员参加设备验收，到货验收清单要由多方签字方可。

2、在现场施工过程中，工程处派专人负责设备开箱及施工过程中的质量监督，发现问题及时与制造商联系处理事宜，对现场处理达不到出厂标准的缺陷均返厂处理。

1#机组现场处理缺陷情况：

序

缺陷情况

处理结果

1

前箱台板局部变形，最大间隙为0.38mm

现场台板与轴承座对研，用0.05mm塞尺检查不入

2

轴瓦垫块与轴承座洼窝接触不好

现场研刮，接触均匀，用0.03mm塞尺检查不入

3

高压内缸定位销孔偏斜

现场重新攻丝

4

低压缸2块台板地脚螺栓孔错位

将地脚螺栓孔加工成椭圆形

5

发电机#5、#6轴瓦钨金砂眼严重，有明显的划痕

现场修刮处理，与转子对研，接触均匀，将砂眼消除

6

发电机密封瓦椭圆度超标

返厂更换合格的密封瓦

7

发电机#5、#6轴瓦支座垫块与轴承座间有楔形间隙

现场加工楔形垫片，对研至接触均匀

实施三、

1、小组人员先向制造厂商索取相关的设备安装工艺规程。

2、小组根据厂家提供的设备安装工艺规程，编写了严密的施工工序卡。

例如：

发电机中心找正后，反复进行了负荷分配和阶梯垫片的布置，减少了发电机负荷不均对轴振的影响。

莱城电厂#2机组发电机负荷分配情况：

0.500.450.350.15

在莱城电厂#2机组试运中，我们将发电机底部平垫片改为总厚度1.45mm的阶梯垫片，轴振略有下降，但效果不明显，经检查发现发电机定子阶梯垫片布置后，中间位置存在间隙，最大为1.0mm，在定子四角用顶丝拧紧，振动爬升，取消后，在定子中间将顶丝拧紧，振动减小，根据现场情况对#1机的阶梯垫片厚度进行了调整，将总厚度变为1.05mm，效果比较理想。

#1机负荷分配情况如下：

0.450.300.150.15

3、组织施工人员参加公司在莱城工地举办的质量管理知识讲座，提高了职工的质量意识和精品工程意识。

通过班组内培训园地、技术交底等形式，对职工进行业务技术知识的讲解，进一步提高了施工人员按图纸、标准、工序管理卡进行施工的自觉性，使安装工作严格按规定的程序进行。

实施四、

为使低压缸排气温度达到运行规程要求，施工过程中对喷水减温系统管路内部进行了认真的清理和检查，试运前预先投入系统进行管路酸洗，然后在试运过程中加强对喷水系统的冲洗，确保无堵塞现象。

试运过程中则加强了低压缸排气温度监控，以减少对机组振动的影响。

实施五、

经过莱城#2机试运中对发电机氢冷器冷却水系统检查，发现氢冷器温度调节阀装在进水管路上，氢冷器顶部易窝存空气，致使冷却水循环不畅，造成氢冷器局部温度过高且四角温度不一致。

在莱城#1机施工中我们征得设计院同意，进行了设计变更，将温度调节阀改到回水管路上，在莱城#1机试运中效果良好，确保了氢冷器四角温度一致。

莱城#2机氢器冷却器冷却水系统示意图

氢冷器

进水回水

温控仪

莱城#1机氢器冷却器冷却水系统示意图

氢冷器

回水

进水

温控仪

十、效果检查

1．实现了小组活动的目标：

通过以上措施的实施，莱城#1机组轴系振动值最大为54um，且一次启动成功，达到了预期目标。

2．活动前后机组轴系振动值的比较：

机组轴振值（3000r/min）单位um

编号

#1

#2

#3

#4

#5

#6

#7

莱城#2机

27

55

56

58

50

75

42

莱城#1机

1

1.5

39

54

40

45

3

活动前后机组轴系最大振动值的比较：

（单位：

um）

75

莱城2#机振动值活动目标值莱城#1机实际值

3．机组投产后，连续运行132天，机组轴振值一直保持在机组移交时的水平。

4．机组轴振值的减小，保证了机组的安全经济运行，对机组申报世界吉尼斯世界记录起了决定性作用。

十一、巩固措施

1、将轴瓦清理安装施工工艺和氢冷器冷却水管道安装工艺上报工程处，纳入汽机专业施工细则中，在以后的机组施工中严格执行。

2、把机组在施工和试运中存在的问题及处理方案汇总成册，作为探讨课题来提高安装人员的整体业务水平。

十二、回顾及今后打算

1、通过莱城#1机汽轮发电机本体安装QC小组的活动，成功地降低了机组轴系的振动值，取得了显著的成果，莱城#1机汽轮发电机本体安装工程被公司评为优质工程项目。

2、通过QC活动，提高了施工人员的质量意识、精品意识和攻克技术难题的能力。

3、我们准备在今后的机组安装中，运用本次QC小组的成功经验去解决施工中的实际问题，并继续开展QC活动小组，以取得更大的效益。

我公司下一个施工项目是华德#6机组660MW汽轮发电机的安装，因此我们下一个QC课题是《降低华德#6汽轮发电机轴瓦振动》。

（小组活动推进者：

胡长印）

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