بالانس واحد یک توربین گازی

پيــرو درخواســت نيــروگاه فردوســي جهــت بررســي علــت بــالا رفتــن ارتعاشــات مطلــق ياتاقــان توربيــن پــس از اورهــال، وضعيـت ارتعاشـات واحـد ۱ نيـروگاه فردوسـي در تاريـخ ۰۳/۱۰/۹۳ بررسـي و تجزيـه و تحليـل گرديـد واحـد بـا سـوخت گازوئيــل اســتارت شــده و تــا ۲۰MW بارگيــري شــد و در حيــن راه انــدازي و بهره بــرداري وضعيــت واحــد بررســي گرديــد كـه شـامل مراحـل زيـر بـود. مرحله اول مربوط به بررسي ترندهاي DCS بود كه در اين مرحله مشخص شد ارتعاشات مطلق ياتاقان توربين در حين راه اندازي صعودي بوده و تا ۲٫۸ s/mm در دور۳۰۰۰ افزايش داشت. ارتعاشات ساير ياتاقانها در محدوده مجاز بود.

مرحلــه دوم شــامل ديتابــرداري از محــل ياتاقانها توســط دســتگاه پرتابــل بــود توســط آنالايــزر ارتعاشــات دو كانالــه viber easy انجــام شــد در ايــن مرحلــه مقاديــر دامنــه ارتعاشــات در محــل ياتاقانهــا در ســه جهــت Horizontal، Vertical و Axial اندازه گيــري شــده و مقاديــر دامنــه بــا DCS مقايســه شــد و صحــت عملكــرد سنســورهاي ارتعاشــي نصــب شــده در واحــد تایيــد شــده و بــا توجــه بــه اينكــه مولفــه فركانســي غالــب فركانــس XRPM1 بـود و اختـلاف فـاز جهـات افقـي و عمـودي حـدود ۹۰ درجـه بـود آنبالانسـي سـمت توربيـن تایيـد گرديـد. البتــه در ايــن واحــد آناليــز فركانســي نشــان دهنده وجــود ســايش در پره هــاي متحــرك رديــف اول و دوم توربيــن و رديفهــاي ۲ ،۴ و مراحــل انتهايــي كمپرســور نيــز بــود.

تحلیل طیف فرکانسی

در طيــف فركانســي بــالا اثــرات ســايش روي پره هــاي رديــف اول توربيــن و همچنيــن پره هــاي رديــف آخــر كمپرســور مشــهود ميباشــد. مرحلــه ســوم اتصــال بــه كارتهــاي VM600 و اندازه گيــري دامنــه و فــاز ارتعاشــات سنســورهاي ارتعاشـي ياتاقانهـا جهـت انجـام محاسـبات مربـوط بـه وزنه گـذاري بـود بـا توجـه بـه محاسـبات انجـام شـده مقـرر شـد مقـدار۳۴۰ گـرم وزنـه آزمايشـي در سـمت ياتاقـان توربيـن گذاشـته شـود كـه ۲ عـدد وزنـه ۱۷۰ گرمـي‌ در زاويـه ۹۰ قـرار داده شـد و واحـد جهـت ركوردگيـري ارتعاشـات اسـتارت شـد.

با ايـن ميـزان وزنـه آزمايشـي پاسـخ رفتـار ديناميكـي سيسـتم از نظـر دامنـه و فـاز بررسـي شـده و مقـرر شـد ايـن وزنه هـا برداشـته شـده و مقـدار۷۸۵ گـرم وزنـه در زاويـه ۲۷۵ گذاشـته و واحـد شـود.

لـذا تعـداد ۴ عـدد وزنـه ۱۷۰ گرمـي و ۱ عـدد وزنـه ۱۰۵ گرمـي در ياتاقـان توربيـن گذاشـته شـد. و مجـددا جهـت ركوردگيـري ارتعاشـات اسـتارت شـد و ايـن بـار تـا ۸۵ % بهبـود در دامنـه ارتعاشـات حاصـل شـد كـه مقاديـر دامنـه ارتعاشـات پـس از اتمـام بالانـس مطابـق جـدول زيـر ثبـت گرديـد.

مدتـي پـس از انجـام بالانـس، بهره بـرداري نيـروگاه فردوسـی ترندهـاي واحـد را ارسـال نمـود كـه ويبـره توربيـن مقـداري افزايــش يافتــه بــود، بــا بررســي مشــخص شــد دامنــه ارتعاشــات مطلــق توربيــن از راهانــدازي تــا بــار حداقــل مناســب ميباشـد ولـي بـا افزايـش دمـا و انبسـاط حرارتـي روتـور و پوسـته ها، ويبـره توربيـن بـه صـورت پلـهاي افزايـش مييابـد لـذا اعـلام شـد بـا توجـه بـه تجربيـات قبلـي در خصـوص ارتعاشـات پلـه اي، يكـي از مـوارد تاثيرگـذار، درگيـري الينرهـاي اگــزوز ميباشــد.

پيشـنهاد گرديـد در بازديـد دورهاي وضعيـت سـايش پره هـا و درگيـري الينـر اگـزوز بررسـي شـود. مطابـق گـزارش همـكاران محتــرم نيــروگاه فردوســي، در بازديــد دورهاي انجــام شــده، مــوارد غيــر عــادي مشــاهده شــده بــه شــرح زيــر بــود.

اولا ســايش در پرههــاي متحــرك رديــف اول توربيــن مشــاهده شــده و همچنيــن بــا توجــه بــه مقاديــر اندازه‌گيــري شــده فيلــر پره هــاي متحــرك رديــف اول توربيــن در ســاعت ۶ و ۹ ،در رنــج ۳٫۳ – ۷۵٫۳ mm گــزارش شــده كــه ايــن مقــدار اثـرات سـايش و درگيـري در الينـر اول اگـزوز مشـاهده شـده اسـت. همچنيـن فيلـر خـارج از رنـج مجـاز ميباشـد. دومـا guide center برابـر ۵۵٫۰ mm و ۶٫۰ mm اندازه گيـري شـده اسـت در حالـي كـه كـه مقـدار مجـاز ۱۰٫۰ -۲۰٫۰ mm ميباشــد.

 اقدامات اصلاحي جهت رفع مشكل به شرح زير پيشنهاد گرديد.

 – تنظيم مجدد كرير توربين تا حدي كه فيلر پرههاي متحرك رديف ۱ در رنج مجاز قرار گيرد.

 – اصـلاح گـپ الينـر اول اگـزوز، مطابـق دسـتورالعمل سـازنده، بـه نحـوي كـه گـپ هوايـي در رنـج ۴-۶ ميليمتـر ايجـاد گـردد.

 – اصلاح فيلر Guide Center با شيم گذاري – كاهش نرخ بارگیری واحد به منظور كندتر كردن فرايند انبساط حرارتي و كاهش ارتعاشات پله اي 

– پـس از اصـلاح مـوارد فـوق، در صـورت نيـاز، بـا باالنـس مجـدد واحـد )Balance Trim ،)ارتعاشـات مطلـق توربيـن در دور ۳۰۰۰ را ميتـوان بهينه تـر نمـود. بـا توجـه بـه اينكـه ايـن واحـد قبـل بالانـس شـده و ضرايـب اثـر روتـور موجـود بـود بــا يكبــار اســتارت ميتــوان موقعيــت وزنه هــا را نهايــي نمــود.