火力发电厂大型汽轮机振动异常分析及故障判断论文_张兴涛

火力发电厂大型汽轮机振动异常分析及故障判断论文_张兴涛

(大唐东营发电有限公司)

摘要:众所周知,火电厂是重要的供电厂。火力发电厂中,汽轮机本身结构比较复杂,需要面对各类特殊的环境,且运转时间较长,一旦异常振动,将会导致各类故障问题的出现。就实际情况而言,若无法精准判断故障点、排除故障,将难以保持机组的稳定运行。

关键词:火力发电厂;汽轮机;振动异常;故障判断

引言

电能的发明改变了人们的生活习惯和工作方式,随着各行各业经济的快速增长,社会对于电能的需求量也在不断增加,这对电力企业的供电质量提出了更高的要求。就目前而言,电力企业的供电主要是通过汽轮机来实现的,汽轮机在工作的过程中,难免会出现故障。为此,需要对汽轮机工作的异常情况加以分析,保证火力发电厂的汽轮机设备在工作中能够稳定的运行,为人们提高电能供应的质量。

1对火力发电厂汽轮机振动检测技术的分析

对于火力发电厂而言,无论是哪一个机械设备发生故障,都会表现出相应的预兆,而这些预兆多半表现为振动声音与噪声。恰恰是这些异常声音才最为直接地体现出了机械设备的某一部位存在故障。汽轮机无论是轴承出现损坏,还是哪个部件出现损坏,在损坏之前都会发出异常声音,这就表明了该机械存在故障。火力发电厂的技术人员可以充分利用现代化检测技术对汽轮机实施监视,及时发现汽轮机故障位置,清楚掌握汽轮机发生故障的原因,采取有针对性的解决措施。这种方法恰恰是检测汽轮机故障最为原始的方法,是汽轮机在工作运行状态下进行的监测工作。这个过程也能够更好地观察汽轮机的运行状态与变化,及时发现薄弱环节,采取针对性措施。这不仅能够降低汽轮机故障的发生频率,还能够节约汽轮机的定期维修费用,大大提升汽轮机的使用效率与使用寿命。

2火力发电厂大型汽轮机振动异常分析

2.1油膜振荡

火力发电厂在其运行中,一旦膜汽轮机组转子旋转加速,会影响其运行质量。一旦转子失去均衡性,将会导致油膜振荡异常,使得大型汽轮机组出现异常情况。就实际情况而言,若轴线涡动频率加速,且速度与转子均衡,将会增加涡动效果,大型汽轮机组会出现剧烈震荡。

2.2气流激振

火力发电厂运行时间较长,各类机组需要长时间、超负荷运行,短时间内轴振会加速。此时,采取降低运行负荷,振动也会相应的减速。在不均衡气流冲击的影响下,汽轮机组叶片在气流激振影响下,汽轮机组本身体积与设备数值的差异,会导致气体在叶片内的膨胀,将会导致流道混乱,使得汽轮机组出现异常振动现象。

2.3转子变形

由转子异常振动引发的故障次数较多。汽轮机组工作环境比较复杂,即便是正常工作状态下,也无法保障转子的有效切合,及时避免机组异常振动,影响火力发电厂的运行。加之机组长时间处于超负荷工作状态,受到各类因素的影响,摩擦力的影响,将会导致机组热量增加。随着运行时间的增加,转子的材质会受到影响,使得变形问题出现,导致振动异常。

2.4摩擦振动

汽轮机组一旦运行时间增加,将会导致机组温度增加,使得材质发生变化,且会出现弯曲、变形等故障。在受到不均衡力的影响下,工频属于信号主频,转子会受到冲击力的影响,导致其他频存在,一般包括:高频分量、倍频等。汽轮机组出现摩擦,幅值与相位会出现波动,受到各类因素的影响,随着运行时间的持续,将会导致波动延长,使得汽轮机组长时间处于摩擦状态,在相位与幅值不变动的情况下。汽轮机组若短时间内出现大幅度降速,转子停止运行后还出现相应的晃动,则会导致汽轮机组出现异常故障,影响其运行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

3火力发电厂大型汽轮机的故障判断

3.1频谱分析诊断法

频谱分析诊断法是当前火力发电厂中对大型汽轮机在进行故障诊断中比较常用的一种方法,使用该方法对汽轮机进行故障诊断,主要是通过使用可以直接反映振动频率下振动功率分布情况的功率谱,以及与各频率谐波振动分量所产生的振幅相对应的幅值谱。技术人员通过使用专业的频谱检测仪,对其自动生成的幅值谱进行直接观察,其谱线的高度与频率分量振幅的大小直接相对。利用频谱分析的方法可以有效分解各信号中的频率成分,以此帮助技术人员准确识别振源。技术人员通过对高频段、中频段以及低频段进行分析,可以基本上了解汽轮机出现振动异常的具体部位,此后其通过利用频谱仪对工频、超谐波等进行采集和分析,可以确定汽轮机的振动异常是否与转子有关。如果判定其确实是由于转子出现故障而导致汽轮机出现振动异常的情况,则超谐波、次谐波等频谱图将会直接反映出出现故障的转子范围和位置。对汽轮机的各频段频率进行科学分析,由此可以作业对汽轮机中是否存在运行故障的判断。在汽轮机当中,各个振动零部件在运转时一定会产生相应的振动,即会生成振动特征频率,如果转子或其他振动零部件失去平衡与稳定性,则必定会产生工频,而在汽轮机的叶片之间,气流通过时也会产生相应的频率;在受到冲击的情况下,汽轮机的零部件也会随之产生相应的振动频率,技术人员通过使用频谱分析的诊断方式,通过对各个特征频率进行深入分析,即可基本掌握汽轮机各相关部件的具体振动情况,并由此完成故障的诊断工作。譬如说如果频谱仪显示汽轮机当中出现了丰富的谐波,则代表其存在零部件松动的问题,而如果汽轮机当中出现了大量的分频,则代表着汽轮机中有着比较严重的摩擦、气流激振等问题。

3.2故障信号处理

火力发电厂机组设备出现故障(异常振动)前,会发出一些信号,技术人员只要深入分析这些信号,就可在故障出现前,锁定故障位置,解决故障问题,完善故障诊断工作。故障信号处理,可强化全息谱分析法、小波变化分析法的应用,实时普及各类信号,精准分析细节。与此同时,在故障分析过程中,技术人员借助相应的设备,能够实现某一时段信号频率的分析,提取出故障部分,且将对应的频率信号提取出来,深入分析时间基数与频率基数,以此有效处理汽轮机的故障信号。

结语

总之,火力发电是现如今电力供应最为主要的方式,是人们日常生活所需电能的重要提供者。火力发电厂需要长时间的运营,使得其中设备易发故障,其中汽轮机故障最为普遍。比如:转子变形、摩擦震动等,一旦出现故障,将会影响火力发电厂的稳定运行。技术人员需要采取相应的方式,精准判断火力发电厂的运行状态,在出现突发事件与故障的情况下,及时解决,以此为火力发电厂机械设备、汽轮机组的稳定运行,以此保障发电质量,推动火力发电厂得到更好的发展。

参考文献:

[1]李健民.火力发电厂大型汽轮机振动异常分析及故障判断的研究[J].科技创新与应用,2017,07(32):170+172.

[2]黄永亮,张晓旭.对火力发电厂汽轮机振动异常的分析及其故障判断[J].黑龙江科学,2017,8(17):46-47.

[3]徐誉玮.火力发电厂大型汽轮机振动异常分析及故障判断[J].现代制造技术与装备,2017,13(07):119-120+128.

[4]李振宇.火力发电厂大型汽轮机振动异常分析及故障判断[J].电子测试,2016,18(12):243-244.

[5]汪栋金.大型火电厂汽轮机轴承振动大的原因分析及处理[J].工程技术研究,2016,11(08):105-106.

[6]崔普景.工业汽轮机振动大原因的分析和处理措施[J].科技展望,2015,25(01):125-126.

[7]王志超.某化工公司烃压缩机组的汽轮机的振动异常的分析与诊断[D].华东理工大学,2014.

[8]朱静,王磊,郝娜,等.火力发电厂汽轮机组的节能降耗措施探讨[J].科技创新与应用,2017(23):54-55.

论文作者:张兴涛

论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期

论文发表时间:2019/10/28

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

火力发电厂大型汽轮机振动异常分析及故障判断论文_张兴涛
下载Doc文档

猜你喜欢