8.2.4 고압터빈 로터의 Single Weight Balancing

Single Weight Balancing in HP Turbine Rotor

 

(1) 개요

평택화력 4호기 터빈의 ’94년 계획 예방정비 작업후 진동교정으로 정상운전하여 왔으나 ‘94년 7월 25일 전력계통 Shock에 의해 고압터빈의 진동진폭이 Step 상승함. 그러나 하계 전력난으로 교정하지 못하고 계속 운전하였고, 하계전력 Peak 기간을 보내고 주말정지기간(9.4~9.5)을 이용하여 Single Weight Balancing함.

(2) "0" Shot 데이터

 

 

(3) "1" Shot Single Weight Balancing

① Static 및 Couple Weight 중량 및 위치

"0" Shot을 나타낸 그림 3-61에서

Static 성분 ; 50 ㎛∠20° (#1, 2 베어링측)

Couple 성분 ; 63 ㎛∠136° (#1 베어링측)

63 ㎛∠316° (#2 베어링측)

표 3-2 터빈 High Spot Number & Sensitivity Chart I-3을 적용하면

◦ Static Weight 취부각도

φBW = φM+φCAL±φRG-90(HSNO-1)±180°

φBW = Balance Weight 취부각도

φCAL = 측정기 위상 특성각도(290°)

φM = 측정위상 각도(20°)

φRG = Pick Up과 Strobe사이의 각도(30°)

HSNO = High Spot No.(2.7)

φBW = (20° + 290° + 30°) - 90(2.7-1°)±180° = 7°

◦ Static Weight 중량

Static Weight Sensitivity는 1 ㎛당 11.16 gr이므로 Static 성분 50 ㎛를 전량 없애기 위해 50×11.16 = 558 gr의 Weight를 취부하면 된다.

◦ Couple Weight 취부각도

φBW = φM+φCAL±φRG-90(HSNO-1)±180°

φBW = Balance Weight 취부각도

φCAL = 측정기 위상 특성각도(290°)

φM = 측정위상 각도(138°)

φRG = Pick Up과 Strobe 사이의 각도(30°)

HSNO = High Spot No.(1.7)

φBW = (138+290+30)-90(1.7-1)±180 = 215° (#1 베어링측)

= 215° + 180° = 395° = 35° (#2 베어링측)

◦ Couple Weight 중량

Couple Weight Sensitivity는 1 ㎛당 5.02 gr이므로 Couple 성분 63 ㎛를 전량 없애기 위해 63×5.02 = 316 gr의 Weight를 취부하면 된다.

② Single Weight 중량 및 위치

#1 베어링측 교정면에서의 Static 및 Couple 교정 Weight는 각각 558 gr∠7°와 316 gr∠215°로 무게는 242 gr(558 gr-316 gr) 또 각도는 208°(215°-7°) 차이가 있으나 이들은 서로 상쇄되어 발란스된 상태라고 가정하고, #2 베어링측 교정면에서 Static 및 Couple 교정 Weight는 각각 558 gr∠7°와 316 gr∠35°로 달아야할 Single Weight는 작은무게인 316 gr의 2배 즉 632 gr을 Couple Weight 설치부근인 35°에 달아야 한다.

그러나 8.2.3항에서 언급한 바와 같이 고압터빈인 경우는 일반적으로 150 gr ~250 gr을 달게되므로 632 gr대신 200 gr을 선정하고 34° 부근인 30°에 Single Weight를 달고 운전한 결과 다음 표와 같이 3600 rpm 무부하에서 #3, 4 베어링 진동은 다소 상승하였으나 #1 베어링과 문제의 #2 베어링 진동은 크 게 감소하였다. 특히 #3, 4 베어링은 전부하에서는 낮은 진동치를 유지하고 있다.

 

 

만일 Single Weight를 632 gr에서 200 gr으로 크게 감소시킨 결과 진동이 만족스럽게 감소되지 않는다면 Single Weight에 의한 효과벡터 즉 Balance Sensitivity를 이용하여 다시 한번 발란싱하면 좋은 결과를 얻게 될 것이다.

그림 3-61 고압터빈 로터의 Single Weight Balancing

 

TRAC Mark INCOSYS