火电厂汽轮机异常振动原因及解决对策初探论文_崔凯

火电厂汽轮机异常振动原因及解决对策初探论文_崔凯

(阜新金山煤矸石热电有限公司 辽宁阜新 123000)

摘要:随着我国社会经济的不断发展,各行各业对电能的需求量越来越大,这就对电力企业提出了更高的要求。电厂需要保证城市的稳定发展及居民用电的稳定性,这直接关系着经济的发展及社会的稳定。所以电厂需要在日常生产经营活动中保障各电气设备都处于稳定的运行状态。汽轮车做为火电厂的重要电气设备,其运行的稳定性直接影响着火电厂的正常生产运行。由于火电厂中汽轮机需要长时间的运行,所以故障发生率较高,而异常振动是最为常见的故障,对汽轮机的安全运行造成严重的影响,所以在对汽轮机维护工作中,需要针对引起异常振动的原因而进行排除,从而保证机组的正常运行。

关键词:火电厂;汽轮机;异常振动;原因;对策

1火电厂汽轮机出现异常振动的原因

1.1气流发生激烈振动

大型汽轮机组出现异常振动的原因可能是由于气流激振,气流激振有以下几个方面的特点:一是汽轮机组所承载的负荷超过了某个特定的值,机组的轴就会出现剧烈的振动;二是强烈振动产生的频率与在高压状态下转子的临界转速一致;三是发生气流激振的位置一般在高压转子段。对于大型汽轮机组来说,末级时间过长,气体可能在叶片末端产生紊乱,也可能产生气流激振的现象;叶片受到不均匀气流的冲击产生了气流激振的现象。

1.2设备中的油膜发生震荡

当汽轮发电机转子在油膜上高速旋转时丧失了稳定性,其旋转不仅围绕着轴线进行,同时还围绕着平衡点涡动,从而导致油膜自激震荡的产生。轴线的涡动频率总保持大约等于转子转速的一半,故又称半速涡动。当半速涡动的涡动速度同转子的临界转速相重合时,半速涡动被共振放大,就表现为激烈的振动。

1.3设备出现严重的摩擦振动

摩擦振动的最主要特点是有两个方面,一是由于转子热弯曲产生了新的作用力,使其各种力之间的平衡被打破,这时,振动信号的主频率仍然是工作频率,但受到了一些冲击和非线性因数的影响,有可能会使频率之间发生不同,甚至波形出现“削顶”的现象;二是在发生摩擦振动的时候,振动的幅度和相位之间都会存在着波动,而且波动持续的时间可能会相对比较长。重摩擦产生的温度高于轻摩擦的温度,这就可能导致转子截面的温度会出现不均匀的现象,对局部位置进行加热会造成转子热弯曲的现象,从而产生一个新的不平衡力施加到转子上从而产生振动。

1.4转子受热弯曲变形

在实践经验总结中得知,转子出现热弯曲变形的原因也有很多种,但是常见的就是自身热量过高,不能及时散热,从而产生应力变形,转子运行过程中气缸会进入冷空气,进入水汽,那么这些气体会和气缸产生静摩擦和动摩擦,最终导致发电机转子冷却存在着差异,这样转子就不可避免的发生热变形。当转子发生弯曲变形之后,转轮机组就会出现异常振动,出现这一问题,可能会临时产生危害,也可能是永久性产生危害,虽然直接后果不同,但是原因都是转子质量偏心造成的。如果不能及时控制,引发和质量偏心类似的旋转矢量激振力。

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当转子出现弯曲,这种弯曲会导致轴弹力不同,转子运行中出现不平衡问题,同时出现的离心相位也不同,如果二者作用力可以相互抵消,也就是作用力大小基本相同,那么转子的振动幅度会非常小,在专业术语中称之为凹谷相撞,这一情况和转子不平衡导致的动力特征存在着很大的不同。如果二者力不能相互抵消,力的大小差距很大时,就会出现严重的振动噪音,那么相关人员要及时进行检修,必要时可以更换新的转子。如果不平衡值比弯曲作用力的值大,振幅的减少量在临界转速之下。如果不平衡值比弯曲作用力的值小,振幅的减少量在临界转速之上。有此可见转子受热弯曲变形的危害非常大,而且故障特点明显,因此检修人员只要严格按照流程工作,提高岗位责任心,就可以及时发现问题解决问题,保证火电厂的正常运行。

2火电厂汽轮机异常振动的解决对策

2.1解决气流激振的对策

在对汽轮机组进行汽流激振故障分析时,不仅要消耗大量时间去记录机组的振动数据,还要将其满负荷状态下的数据绘制成相关曲线,通过观察数据和曲线的走势,来分析汽轮机的故障情况。调整负荷的速率,缓慢增加给水量,将得到的数据绘制成曲线观察。汽轮机的负荷变化后,高压调速汽门的一些性质也会随之发生改变,而这些改变可以抵消气流激振带来的负面影响,使汽轮机正常工作。收集汽轮机在汽流激振中各种工作状态的数据,仔细分析对比,采用合理的措施来规避汽流激振的负面效应,保障火电厂设备能安全的工作。

2.2解决油膜震荡的对策

当在汽轮机组中出现了油膜震荡后,解决措施有五个,一是增加轴瓦比压,有效控制油膜发生的振动;二是缩小轴瓦顶部的间隙,将上轴瓦的轴承合金宽度增加,这样能有效减少振动频率;三是将轴瓦和轴颈之间的接触角度减少,当减少到一定范围后,其振动就会减少;四是使用的润滑油很关键,要使用动力粘度较小的润滑油,这样就会对其正常运行造成影响,轴受力就会单一,不会出现复合力导致重心变化,出现振动问题;五是利用平衡力原理,把设备中存在的不平衡力降到最低,当其相互平衡后,就不会发生加大位移,进而出现振动的概率降低。

2.3解决摩擦振动的对策

摩擦振动是比较麻烦的,因为任何机械设备在运行过程中,都会存在摩擦力,这一问题是不可避免的。在日常检查汽轮机的时候,或者是进行设备维修的时候,要重点对各个部件进行检查,尤其是相互之间的摩擦情况,分析其是静摩擦还是动摩擦。除此之外,时刻留意机组的各个零件之间是否存在着摩擦声音,声音不能超过一定的范围,振动频率也要控制在一定的限度内。如果发生严重的异常声音,那么工作人员针对该设备,或者设备中的局部构件等进行维护和更换,避免相邻的零件之间摩擦产生振动使得汽轮机组出现故障。

2.4解决转子受热弯曲变形的对策

在进行设备装配时,一定要保证各个部件的正确衔接,使用钢丝找中心法可以对轴线进行校准,保证安装的正确性。进行基础安装时,一定要将预埋件设置在纵向中心线的前后,再对可调整螺丝进行安装,便于放置钢丝架子。再顺着纵向中心线的方向,找到适合悬挂钢丝的地方。做完这些再对各个中心点进行找正,在测量钢丝离洼窝中心两侧的距离时,要使用钢皮尺,这样比较精确。对准轴承座,仔细调节,使两侧的长度能够相同,人为可控的误差不能超过0.05mm。在进行复测时,要用到水平仪,它可以进行横向的找平。要把水平仪放到轴瓦洼窝结合面上,用斜垫铁对其在竖向高度上进行适当的调整,要满足现场的高低情况,还有轴承座的横向水平也要满足要求。在第三次找正修改时,要将整个汽轮机组排查一遍,需要找正的地方都更改过来。只有轴承安装好了,其工作才能有条不紊的进行,不然就会出现受力不均匀的情况,发生异常振动,这样不仅影响仪器设备的使用,还对火电厂的发电有影响。

3结束语

综上所述,当前我国的火力发电企业相对比较多,都担任着所在地区的发电任务,汽轮机是发电厂重要的发电设备,它的安全运行关系着企业的正常运行。因此对于汽轮机运行过程中出现异常振动的故障,技术人员要找到故障的原因,及时的进行维修,从而保证汽轮机组的安全运行,使火电厂得以正常的动转。

参考文献:

[1]火力发电厂汽轮机运行管理与优化[J].冯福祥.科技视界.2015(35)

[2]浅析火电厂汽轮机常见故障的发生原因及检修方法[J].黎立政.知识经济.2012(14)

[3]电厂电机异常振动的诊断及处理分析[J].王秀英.科技创新与应用.2013(26)

[4]火电厂汽轮机辅机常见故障及检修方法研究[J].鲁子晶.机电信息.2011(36)

论文作者:崔凯

论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期

论文发表时间:2018/4/18

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