(吉林电力股份有限公司白城发电公司 吉林省白城市 137000)
摘要:随着我国电力行业的进步与发展,发电厂汽轮机组在运行中轴承异常振动大多数是非正常振动,经过试验研究可以确定问题的出现需要从汽轮机组的高压缸与低压缸两方面分析,处理发电厂汽轮机组轴承振动异常时需要检查这两方面,根据实际情况分析问题存在的原因,并对高压缸与低压缸进行有效的故障处理,从而提高发电厂汽轮机组运行的安全性和稳定性。
关键词:发电厂汽轮机组;轴承振动;原因分析;处理
引言
想要了解现实生活中发电厂汽轮机组工作中轴承出现的振动异常原因,需要根据机械工作原理寻找有效的振动解决方案,避免发电厂汽轮机组在接下来的工作中再次出现振动异常情况。本文使用的汽轮机机组是单轴四缸凝汽式汽轮机,高压缸和低压缸的设计分别为単流式与双流式,发电厂汽轮机组轴承振动发生的时候就对其拆解处理,经过问题分析得知高压缸与低压缸都存在问题。
1发电厂汽轮机组轴承振动的原因
1.1高压缸动静碰磨
在经过长时间的运行测试后,发现当汽轮机组冲转值超过3000转时,“蛙跳”问题会出现在高压缸中,之后机组中的轴承就出现了异常振动。[1]通过对高压缸进行检查发现,其内部发生了动静碰磨问题。而且由于机组中高压转子前汽封段比较长,这就使得其在启动时会发生左右不均的问题,从而使高压缸膨胀工作不顺畅,进而造成机组轴承振动异常问题的发生。其主要问题有:高压转子的汽封与轴封受到严重磨损;电端的猫爪垂弧差超出了标准范围;红丹对磨接触的面积不足。
1.2低压缸动静碰磨
在对低压缸进行检测时发现,其内部的动静碰磨问题使得低压缸的蒸汽参数低于标准要求。同时,进水也是汽轮机组低压轴封中常出现的一个问题。另外,排气温度对低压缸内部的真空情况有着一定的影响,随着温度的降低,真空状况会逐渐增多,这就使得轴承受到的力量不均匀,会导致摩擦问题的出现。在本文研究的汽轮机组中,其低压缸的结构是双流式,其中缸体的结构是双层的,而且是和低压轴承连接的,因此,若出现较高真空情况,缸体会因为纵横两方面施加的力而发生变形,会严重降低低压缸的刚度。
2发电厂汽轮机组轴承振动的处理途径
通过上述分析可以发现,发电厂汽轮机组轴承异常振动主要是因为高压缸以及低压缸出现了问题。因此,要想保证机组的正常运行,就必须对高压缸和低压缸进行针对性的处理。下面将对处理的方法以及处理效果进行详细阐述。
2.1解决高压缸问题的方法
1.处理的具体方法
为了有效解决高压缸出现的膨胀工作不顺畅的问题,应该先通过仔细的研究与分析,找出其产生的原因,并在此基础上结合相关的工作经验对其进行处理。以上述高压缸中存在的“蛙跳”问题为例,具体可以从以下几方面对其进行处理:应该先在前轴承箱台板的滑块下面放置一个不锈钢片,并有效调节前轴承箱与滑块二者间的间隙,保证其间隙距离在0.1mm以下。同时应该在前箱台板的滑块表面上均匀涂抹红丹,使表面与前箱底部之间形成对磨,并尽可能增加对磨接触的面积,从而有效提高其安全性能。之后,要在高压缸中另开一个注油孔,并在其周围设计出相关的注油管道,从而通过注油的方法使润滑效果得到有效提升。还要及时更换前轴承箱中磨损比较严重的滑销,并在更换好滑销后,把有着良好耐高温特点的润滑脂涂抹在新的滑销表面。最后,要根据实际情况与需求,对负荷分配进行科学、合理的调整与控制,从而有效降低电端的猫爪垂弧。应该对垂弧进行多次测量,只有保证猫爪垂弧差在0.05mm之下,才可以将其投入使用。
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2.处理后的结果
使用涂抹丹红、设置注油管道、更换滑销以及调整负荷分配等方法对出现问题的高压缸进行有效处理之后,再通过测试可以发现,高压缸中出现的“蛙跳”问题不见了,同时,在正常运作过程中,轴承没有出现振动异常的问题,而且其较小的振动幅度也在可控制范围之内。另外,上述方法的实施还可以有效提高缸体的膨胀能力,例如在从20mm到50mm的膨胀过程中,其使用的时间减少了将近1/2。
某发电厂的工作人员深刻认识到汽轮机组高压缸工作的重要性,在启动设备的时候进行科学处理,启动过程中,若因振动超限或振动保护动作停机,当转速降至零时,应立即投入盘车,偏心度合格后方可重新启动,严禁盲目启动。发电厂禁止将汽轮机转速停留在临界转速范围之内,最大限度上保护发电厂汽轮机组的良好振动情况。
2.2解决低压缸问题的方法
1.处理的具体方法
针对低压缸中出现的磨损严重的隔板汽封以及低压轴封等问题,可以通过改变汽封方式的方法进行解决。例如,可以用直齿汽封来代替传统的斜齿汽封。通过实验可以发现,在实际工作过程中,直齿汽封方法的耐磨性更高。为了有效解决低压缸下降量大的问题,可以使用抬高隔板的方法。本文在实际处理中,把各级隔板向上抬高了0.02mm,而且还同时提高了端部汽封,这就在很大程度上避免了动静碰磨问题的出现。而针对低压缸变形和相关的刚度较低问题,主要是通过辅助支撑方式来解决的,这样可以在一定程度上提高缸体的刚度,减少变形问题的出现,有利于降低汽轮机组轴承振动异常问题产生的概率。
2.处理后的结果
使用改变汽封方式、抬高各级隔板以及利用辅助支撑等方法对出现变形问题以及振动异常问题的低压缸进行仔细处理之后,再通过全面测试可以发现,与未处理前比较,缸体的振动幅度以及变形量都有着一定的降低。其中,最明显的就是变形量的降低。例如,在总变形中,通过计算可以发现,加固处理之前的变形量在4.17mm之上,而加固处理之后的变形量只有2.01mm。同时,各个分项的变形量也
都降低了,且达到了理想的标准。其中,降低幅度最大的就是轴承挖沟的垂直变形,其降低幅度达到了56.3%。在各分项变形量中,虽然内缸支撑的垂直变形是降低幅度最小的,但是其也超过了19.4%。由此可见,加固方式的效果是比较好的。另外,使用辅助支撑的方式来提高低压缸刚度后,汽轮机组中轴承振动的状况也得到了一定的改善。在对平稳运行了100个小时之后的汽轮机组进行检测后可以发现,汽轮机组的振动幅度变得较为平稳。而且,随着真空情况的减少,机组中轴承的振动也在逐渐降低。
某电厂给水泵电动机轴承座振动经常存在异常情况,一台135MW机组的锅炉电动给水泵电动机额定功率为1400kW,额定转速3000r/min,发电厂的工作人员经过分析得知导致电动机转子运行中发生热弯曲的原因是局部笼条断裂。于是,工作人员将该电动机返厂检修,解体检查中发现有多根笼条断裂,还有一些笼条与端环的连接处有局部裂纹,电动机修复后再次起动,运行中振动状况良,没有再出现振动异常的情况。
结束语
随着我国社会经济的发展和科学技术的进步,电力行业有了新的发展,对于发电厂汽轮机组在工作中存在的轴承振动有了新的解决方法。基于此,本文以发电厂汽轮机组轴承振动作为研究对象,根据实际情况分析发电厂汽轮机组轴承振动的原因,分别从高压缸和低压缸两方面详细阐述发电厂汽轮机组轴承振动的有效处理方法,加强对故障的诊断,为今后的发电厂汽轮机组轴承振动处理提供参考。
参考文献:
[1]肖波.试论发电厂汽轮机组轴承振动原因分析及处理[J].山东工业技术,2017(19):199.
[2]杨铖.汽轮机轴承座轴向振动过大解决方案[J].工业技术创新,2017,04(03):143-146.
[3]柴岩,钟良,杨建刚.汽轮机低压缸轴承座振动分析和动平衡试验研究[J].汽轮机技术,2017,59(01):50-52.
[4]王辉.小型背压式汽轮机径向轴承振动故障分析[J].设备管理与维修,2017(02):89-91.
论文作者:张永哲
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/11
标签:汽轮论文; 机组论文; 轴承论文; 发电厂论文; 低压论文; 高压论文; 汽轮机论文; 《电力设备》2018年第30期论文;