关键词:电厂;汽机;摩擦振动;故障;分析诊断
引言
电厂汽机的运行环境比较复杂,且内部系统、设备、装置、元器件等比较多,当汽机处于长时间运行时,一些设备、设施会发生异常运行的问题。在这种情况下,不仅会增加机组运行的能耗,还能对运行效率及安全性造成影响,不利于电厂的发展。对此,电厂应做好日常维护工作,提高维修人员的技术水平,进而及时发现故障隐患,保障电厂汽机正常运行。
1摩擦原因
动态和静态摩擦问题通常会导致汽轮机其他部件失效问题,例如:导致转子弯曲,它会加剧块体振动的恶化,导致大轴完全弯曲或块体破裂。导致摩擦振动故障的主要原因如下。(1)转轴振动过大。当旋转轴的振幅超过振动动态和静态偏差时,摩擦振动可能就会发生损坏。(2)动静间隙不足。设计空间值太小,安装空间太小,或间隔调整不符合安装和维护等要求,导致摩擦振动发生故障。(3)缸体跑偏、弯曲和变形。如果上辊和下辊之间的温差大并且预热时间不足,则辊可能变形甚至弯曲变形,这也是造成摩擦振动发生故障的一个很大原因。(4)转子和轴承的不对称。旋转部件的变形和位移,转子和轴承中心不对称,在最外侧导致整个转子倾斜,如果发生下面情况可能会导致摩擦性故障在短时间内迅速增加:①摩擦误差。②摩擦失效类型的故障:振幅连续变化,波动没有明显的规律。
2电厂汽机摩擦振动故障分析与诊断
2.1汽机异常振动解决方案
由于汽机异常振动较为常见且因素较多,故其解决较为繁琐,需要结合引起振动的具体因素,制定合理的解决方案。(1)油膜震荡和气流激振的处理。首先,控制轴瓦,先对轴瓦的比压进行适当增加,再调整轴瓦顶部间隙,控制轴瓦和轴颈之间的接触角(通常情况下可以减少5~10°左右),再适当应用低粘度润滑油。(2)气流激振的控制。基于气流激振的基本性质,需要结合长期记录绘制组曲线,并结合曲线基本情况,对其负荷变化率和负荷范围进行控制。(3)摩擦引起的振动控制。维护人员可以根据平时汽机运行正常时是否存在不规则噪音,分析相应构件和润滑油的基本情况,酌情更换之。尤其要尽可能避免转子热弯曲的情况发生。
2.2支撑刚度降低引起振动过大原因
转子系统包括油膜,轴承托架,底座,圆柱体,保护层等。决定转子托架系统刚度的因素包括2个主要方面:结构刚度,转子的几何形状以及零件载体,转子的尺寸大小和形状都会影响到汽轮机的振动问题。由于在设计和制造阶段难以确定结构的刚度,因此在实际条件下刚度的降低会引发摩擦振动故障,主要原因有:①螺栓的固定不稳定;②轴承座与台板接触不良;③膨胀不畅。数据表明,辊振动主要基于振动,其幅度小,运行速度快,表明中间转子的压力较小,机械的运行效率更好。根据基频的幅度增加和相位变化,假设第二和第三轴承的振动是动态和静态摩擦振动,这种摩擦属于可分离的早期碰撞。有两个主要部分可以发生摩擦。(1)旋转轴和固体止油器之间发生摩擦。由于轴承箱的微小负压,在齿和旋转轴之间会有灰尘和污垢,清除污垢和灰尘,就相当于形成润滑剂。在高温的影响下,轴迅速转动,轴越多,旋转轴上产生的摩擦力和压力输出就越大,间歇性摩擦振动就会起作用。(2)擦拭旋转轴和蒸汽的分离。由于长时间使用该装置后,气缸的膨胀和变形会减少局部间隙。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果蒸汽参数稍微改变,旋转轴将发生周期性地摩擦,振动主要发生在第二和第三轴承中,第二和第三轴承靠近高压和中压气缸的高温蒸汽入口,这就可以证明第(1)种积碳式油挡摩擦的可能性比较大。
2.3优化辅机系统,规范机组操作
汽机在运行时,会受到各种因素的影响,导致汽机无法正常运行,难以实现企业的综合效益。对此,电厂应加大故障防范力度,及时进行管控,从而降低故障的发生几率。例如,一是,电厂应健全维修体系,要求维护人员做好定期维护与日常维护工作,有利于及时发现辅机存在的问题,以优化功能和性能,保障汽机正常运行。二是,通常情况下,辅机的主要作用是对汽机的各项运行状态进行监测,并将数据信息及时显示与反馈出来,便于工作人员做好维护规划。一旦辅机出现故障问题,不利于工作人员及时发现汽机存在的安全隐患,影响了电厂机组运行的安全性。对此,可在辅机系统中增设过程控制系统,有利于对辅机的运行全过程进行实时监控与管理,并迅速采取解决措施,确保故障防范与处理效果。三是,电厂机组的设备、装置比较多,部分辅机系统需要人工进行操作,若操作人员的技术水平较低,容易出现误操作的问题,从而出现人为故障。因此,电厂应健全操作规范,做好人员培训工作,不断提高操作人员的专业能力和操作水平,保障电厂汽机正常运行。
2.4保障振动过大控制效果
振动过大是300MW电厂汽机系统中经常存在的问题,会加大设备、装置的磨损程度,从而引发运行故障,并会对电厂造成严重的损失。因此,应做好叶片的管理工作,主要是因为叶片的转速比较高,在运行时会产生振动冲击力,对邻近设备的运行质量、效率等会造成严重的影响。在实际处理时,要合理控制叶片的振动幅度,确保运行的稳定性。同时,还要对汽机的安装质量进行检测,包括位置、锚固情况等,避免因为松动而出现振动过大的问题。另外,汽机的润滑质量较差时,也会出现振动过大的现象,需要工作人员加强润滑油的采购控制工作,保障润滑油的质量,可以制定出定期的润滑检修工作,这样能及时有效的了解汽机的润滑情况,这样有效的降低了振动的危害的发生,所以说做好定期的检修工作,可以很大程度降低事故的发生,保障机组安全、稳定的运行。
2.5汽机轴承受损解决方案
首先,需要对轴承的采购流程进行优化,采购前将样品送至试验室,展开轴承性能检测,控制轴承质量关。其次,对已采购的轴承也需进行检测,要仔细核对轴承的生产厂家、规格参数、出厂合格证等。第三,轴承安装过程中,需避免杂物进入轴承。如果出现轴承偏移的情况,需要对汽机负荷进行适当调整。最后,强化汽机轴承维护工作,成立专门的维护小组,重视轴承受损情况,定期展开轴承外观、性能等方面的检查,再对轴承中的润滑油进行补充,避免油量不足导致轴承损坏,通过合理有效的优化手段,可以及时的解决轴承的受损问题。
结语
在汽轮机的初始启动阶段,会发生径向摩擦并且有可能发生转子的热偏转,装置的振动速度和振动幅度主要是由于高压缸的膨胀,中压缸的膨胀以及转子和缸轴连接之间的差异膨胀,发生静态和动态轴向摩擦。动态和静态摩擦不仅发生在启动期间,在其他环节也会伴随着动态和静态摩擦,因此,就要对动态和静态摩擦的位置进行分析,找出发生摩擦振动故障原因,并提出相应解决措施,对汽轮机发生摩擦振动故障的原因进行分析,在汽轮机的不断发展和改进中,慢慢完善运行中遇到的各种问题,以提高设备运行效率,并提高操作安全系数,确保汽轮机稳定安全运行。
参考文献
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论文作者:曹茂昌
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 20期
论文发表时间:2020/3/16
标签:摩擦论文; 汽机论文; 轴承论文; 汽轮机论文; 电厂论文; 转子论文; 发生论文; 《当代电力文化》2019年 20期论文;