TRT机组轴承轴向振动波动故障分析及处理

张剑

（山东钢铁集团莱芜分公司，山东莱芜271104）

TRT机组轴承轴向振动波动故障分析及处理

张剑

（山东钢铁集团莱芜分公司，山东莱芜271104）

莱钢3200 m3高炉配套25 MW直排式TRT发电机组运行2年后，通过设备状态监测与故障诊断系统的监测数据发现，机组3#轴承座轴向振动连续出现较大幅度的波动，经分析，确定原因是轴承基础刚度比较薄弱，受高炉顶压波动影响剧烈。因工作空间限制，制作了特殊工装进行了处理，处理后机组运行平稳。

直排式；状态监测；故障诊断

1 现状

山东钢铁集团莱钢3200 m3高炉配套规格为MPG28～321.2/170的25 MW TRT发电机组于2010年4月投产运行，机组采用两级轴流反动式全静叶可调，排气方式直排。机组投产两年后，通过在线点巡检系统监测发现，该机组3#轴承轴向振动连续出现大幅度波动，初步分析由于其排气方式受高炉顶压影响较大，同时不排除基础松动问题导致。

2 故障分析

根据设备在线点巡检系统监测的数据可以看出，该机组自2013年1月25日以来前后共出现18次振动位移数据超过60 μm，最高时在2月8日监测数据振动速度21 mm/s，位移192 μm，并且振动存在明显的间断性,见图1。同时考虑机组配套高炉顶压同步存在较大的波动，其为影响原因之一。

从结构上分析，由于该TRT机组采用煤气直排的形式，在高炉炉况变化时及易引起机组的轴向振动。通过数据分析初步判断该轴承振动原因有两点：

图13 #轴承轴向振动趋势图

（1）随高炉炉况发生波动。

（2）该轴承的基础刚度比较薄弱。

现场运用DH5925动态信号分析测试系统进行监测，进行详细原因分析：

根据分析需要，对3#轴承设置了10个振动采样点（见图2），数据如表1。

图23 #轴承的3D模型展示图

表1 振动采样点测试数据

根据表1数据和图3波形图上的相位分析：3#位置（3#轴承轴向）与8#位置（台板轴承座中间前侧垂直）从波形图中看出两处振动明显为反相，8#位置与10位置（台板框架中间后侧垂直）反相，且后侧振动较低。通过测试，3#轴承座有明显前后摆动的现象，充分说明该轴承座前端框架薄弱，经现场观测3#轴承框架台板上未设计地脚螺栓，导致该处在机组运行时约束力不足，从而引起机组长时间运行后轴向振动波动明显。

图3 部分测点的振动波形及相位

3 故障处理

由于透平机的2#轴承座框架与3#轴承座框架间距离仅30 cm，无法进行破拆灌浆层进行处理，如果加装地脚螺栓，则需要机组长时间停机，将发电机移位后，对框架进行切割处理，重新预埋地脚螺栓，由于生产原因以上处理意见不能实施，随后经过现场空间测量，通过增加斜向支撑，利用TRT侧的台板斜向施加压力将3#轴承座压紧。

首先制作两根正反旋向丝杠，在不停机运行状态对该轴承座台板实施压紧，并利用仪器实时监控，通过一段时间的运行观察发现该处振动仍能随炉况发生变化，于是又进一步增加斜向压力，及增加一个机械式千斤顶(见图4）。通过继续增大压紧力，振动得到了有效控制，没有再发生波动现象。

图4 现场加装支撑后的位置

4 处理效果

处理后分别对3#、8#、9#进行了监测，数据如表2所示。

表2 监测数据

5 结语

该机组经过简易处理后，3#轴承轴向振动数据基本维持在10 μm左右，通过处理避免了轴承长时间振动波动造成的基础松动恶化，同时避免了长时间停机检修，不仅有效保证了公司的自有发电量，而且节省了大量维修费用。作者简介：张剑（1973-）男，山东兖州人，2000年毕业于山东工业大学，大学本科学历，首席技师，现从事设备状态监测与故障诊断工作。

Analysis and Treatment of Radial Vibration Fluctuation of a Bearing in TRT Unit

Zhang Jian
(Laiwu Company of Shandong Iron and Steel Group,Laiwu,Shandong 271104,China)

After two years of operation of the 25 MW direct-discharge type TRT unit for the 3200 m3blast furnace of Laiwu Steel,it was found through the monitoring data of equipment monitoring and defect diagnosis system that big fluctuations in the radial vibration of the No.3 bearing seat constantly occurred.The cause of the problem was determined through analysis that due to relative weak rigidity the bearing base was severely affected by fluctuations in the top pressure of the blast furnace.Because of limited operation space special work equipment was constructed to treat the problem,which has stabilized the operation of the unit.

direct discharge;condition monitoring;defect diagnosis

TM31

B

1006-6764（2015）03-0031-03

2014-05-18