浅议电厂汽轮机组振动问题分析与解决对策论文_王颀,刘伟

浅议电厂汽轮机组振动问题分析与解决对策论文_王颀,刘伟

(天津华电福源热电有限公司 天津 301700)

摘要:作为电厂汽轮机组应用中的重要方面,其振动问题的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对电厂汽轮机组振动问题的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化电厂汽轮机组在实际应用中的整体效果。

关键词:电厂汽轮机组;振动问题;解决对策

一、概述

汽轮发电机组是高速旋转机械,在运行过程中振动是不可避免的,机组振动是汽轮发电机组运行状况优劣的重要标志之一,也是机组设计、制造、安装、检修质量的综合反映。振动故障一旦发生,将造成一系列不良后果,影响机组的运行和生产,严重的振动甚至会酿成整机的毁坏。振动大的直接危害主要有:导致机组零部件承受很大动应力,使其材料疲劳或损坏;可能导致螺栓螺帽等紧固件松弛,造成汽缸中分面等处的蒸汽泄漏;可能导致汽轮机动静部分发生摩擦,轴承磨损加剧;可能导致主轴弯曲等。一般来说振动幅度不超过规定标准的是属于正常振动,本文所说的振动是机组转动中振幅比原有水平增大,特别是增大到超过允许标准的振动,也就是异常振动。因此新安装或检修后的机组,必须经过试运行,测试各轴承振动及各轴承处轴振在合格标准以内,方可将机组投入运行。因此在日常汽轮机运行中,对其异常振动故障的分析和排除则成为汽轮机日常维护的重要内容之一,只有有效的排除了异常振动,才能保证机组的稳定运行,保证正常的电力供应。

二、电厂汽轮机组振动问题

工业经济的快速发展和人们生活水平的逐渐提高,对电能的需求越来越大,因此电厂的发展十分迅速,在电厂的日常运行工作中,相关工作人员要对电厂设备做好检修工作和维护工作,保证电厂设备的正常运行状况,促进电厂的有序安全发展。在对电厂汽轮机组设备进行检修维护时,振动问题对汽轮机组的安全运行有很大影响,因此,加强对振动问题的特点和原因进行分析研究对保证电厂的稳定运行有很重要的促进作用。

2.1故障特点

汽轮机组设备振动问题故障的特点主要有以下三个:

2.1.1转子质量不均衡的故障特点

转子质量不均衡会导致离心力和激振力,导致振动问题产生。这种故障的主要特点就是振动问题和汽轮设备的转动速度之间有很大联系,转动速度越大产生的离心力就越大,导致的振动问题就越明显。

2.1.2轴系无法对中的故障特点

轴系无法对中产生的振动问题特点主要是相邻两个轴线的偏移和倾斜状况会引起汽轮设备的振动问题。针对这类设备振动问题,经常会利用百分表对汽轮设备的两半连轴器的外圆和开口偏差进行评定。

2.1.3油膜振荡的故障特点当电厂汽轮机组在运行过程中转子出现失稳情况,就会导致振动产生混乱,而随着振动幅度增加,油膜振动就会形成,主要特点是电厂汽轮机组的振动频率和汽轮机组的转动速度之间的比例关系是1:2。振动频率较低时,振动幅度比较小。

2.2故障原因

2.2.1中心不正

中心不正产生的振动原因主要有三点:其一,当汽轮机组运行时,前期没有留够足够的时间进行暖机,这样就会导致整个运行机组的负荷加快,使整个汽轮机组系统出现卡壳问题,使设备内部的气缸出现膨胀,导致转子出现偏移形成振动问题;其二,汽轮机组进行全面检修后,因为没有安装靠背轮,造成机组和中心出现偏离情况,这样在汽轮机组设备进行运行时就会出现很严重的振动问题;其三,在设计汽轮机组设备的进气温度时,如果汽轮机组在运行过程中出现违规问题,就会使内部产生膨胀,使气缸变形,造成振动问题。

2.2.2转子质量不均衡

转子质量不均衡产生的振动问题也分为三个:第一个,如果电厂汽轮机组在运行过程中转子出现弯曲情况,就可能会导致汽轮设备的内部构件之间产生摩擦,导致振动问题产生。这一类振动情况有一个明显特点就是轴向振动;第二个,当汽轮机组设备的轴承油膜受到破坏的时候,会影响汽轮机组设备的稳固性,导致振动问题产生。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并且油膜受到破坏的时候,会出现很大的浮动造成汽轮机组中的轴瓦烧毁,轴颈受到热能破坏出现弯曲就会产生振动问题;第三个,汽轮机组设备内部构件之间会出现一定的碰撞,就会产生振动问题。这一类的振动问题原因主要有三个:其一,导向叶片之间的彼此摩擦,使轴向错误产生振动。其二,汽轮机组设备的叶片会出现变形情况,造成隔板弯曲。其三,轴承的安装位置不正确会加重汽轮机组的摩擦程度,造成振动问题。

三、振动问题的解决对策

3.1常见问题应对措施

经过对电厂汽轮机组振动问题的大量研究发现汽轮机组设备的振动问题会对汽轮机组的正常运行产生很大影响,甚至会影响汽轮机组的安全性。因此,必须对汽轮机组设备的振动问题进行必要的改进,提高电厂汽轮机组的稳定性和安全性,保证电厂的正常工作。主要的改进措施有以下两个:

3.1.1建立健全监视措施

对电厂汽轮机组设备的轴承振动安装测量装置,对大轴也安装振动测量装置,通过这些测量装置对汽轮机组的振动情况进行全面监测,并对汽轮机组设备的振动数据进行对比分析,及时发现振动问题,及时对汽轮机组设备进行检修,确保汽轮机组设备的稳定性。

3.1.2制定科学合理的保护措施

对电厂汽轮机组设备设置振动保护装置,这样可以保证振动参数值在超过一定范围内的情况下,利用脉冲信号对整个电路驱动进行保护,降低振动问题对电路设备的不良影响。

3.2实例分析

对某电厂的日常运行中汽轮机组出现的振动问题进行改进时,在充分考虑某电厂的汽轮机组设备的情况,提出具体的改进措施,提升了电厂的效益。具体的改进有以下两方面:

3.2.1乏汽热能的回收措施

原本的电厂机组是2x55MW的空冷凝汽机组,配合使用2x260t/h的循环硫化床锅炉。在2008年该电厂的蒸汽排放量将近6t/h。造成大量的资源浪费,并且汽轮机组中的振动也会产生较大的噪声对日常运行产生很大的不良影响。对其进行改进的措施主要是使用两台连续排污扩容器的回收装置进行回收,可以实现整个汽轮机组的智能运行,并且在改进中将所有设备的安装位置也转移到扩容器旁,降低了振动故障的出现次数。

3.2.2对静电除尘器蒸汽进行加热改造

该电厂原本的静电除尘器主要是电压热形式存在的,经过改造后转变成蒸汽运行。针对汽轮机组设备在运行过程中的振动问题,在改造过程中使用了灰斗振动装置,可以完成间隔和连续两种振动方式,可以有效减少振动问题。

结语

总而言之,汽轮机组设备对电厂运行状况会产生很大影响。并且因为汽轮机组设备的结构比较复杂,出现的故障频率也相对较高,对电力系统的正常和稳定运行产生一些不良影响。相关的工作人员对电厂汽轮机组设备的振动问题进行检修时,一定要对汽轮机组的全面情况进行了解和掌握,确定故障原因后,再进行有效维修。在汽轮机组的日常运行中也要有相关的维护措施,确保汽轮机组运行稳定,保证电厂的正常运行和长远发展。

参考文献

[1]刘莹.核电汽轮机组降速过程振动特性测试分析[D].华北电力大学,2015.

[2]韩炜强.汽轮机组常见振动原因分析[J].自动化应用,2015.

[3]欧恩杰.关于汽轮机组消除振动的施工组织分析[J].现代物业(上旬刊),2015.

作者简介

王颀(1990.05.28),性别:男;籍贯:山东 济宁;民族:汉;学历:本科、学士;职称:助理工程师;职务:电厂运行主值;研究方向:热能与动力工程

刘伟(1989.02.15),性别:男;籍贯:天津 静海;民族:汉;学历:本科、学士;职称:助理工程师;职务:电厂运行主值;研究方向:热能与动力工程

论文作者:王颀,刘伟

论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期

论文发表时间:2018/5/10

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