探究火电厂汽轮机异常振动原因及处理措施论文_田彬

探究火电厂汽轮机异常振动原因及处理措施论文_田彬

(大唐长春第三热电厂 130103)

摘要:蒸汽是汽轮机的动力来源,其通过蒸汽机的热能能够获得机械能,而支持机械运动。高效是人们广泛使用汽轮机的主要原因,与其它相等同的机器相比其所带来的单机功率更高,运行过程更加平稳。但是由于在设备中存在着喷嘴和叶片等部件,因而其又具有较强的消耗性,在一定程度上造成损失是无法避免的,但是若找不到合理的解决方法,最终会导致设备出现故障而影响正常工作。

关键词:汽轮机;异常振动;处理措施

为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定,加强汽轮机组日常保养与维护,保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。汽轮机作为火电厂中三大主要设备之一,其安全运行、检修与维护是发电厂正常运作的重中之重。然而,在正常运行中,汽轮机异常振动是所有电力行业人员面对的最常见也是最难解决的的问题。

一、汽轮机异常振动故障的判断方法

汽轮机是火电厂当中的典型机械设备,导致其出现异常振动的故障出现的原因有很多个方面,其异常振动的具体表现也分为很多种类,例如瓦盖振动或轴振异常变化等,这都是较为常见的异常振动故障。当汽轮机出现异常振动时,为了确保能够快速、准确的找到异常振动故障原因,建议以异常振动的频率、振动稳定性、振动相位变化、相邻轴承相位等方面作为异常振动故障判断与查找的第一切入点。根据汽轮机异常振动表现来看,其最常见的异常振动频率表现有1X、2X、1/2X三种类型。汽轮机异常振动稳定性则要从转速、负荷、励磁电流、温度、时间等方面的变化来予以判断,以实现对汽轮机异常振动故障的准确判断。汽轮机振动相位变化是指振动相位的是否存在变化,而相邻轴承相位关系则是指相邻轴承相位是出现相同或反相现象。除硬件设备问题引起的异常振动故障外,汽轮机因设计缺陷而导致出现异常振动故障的问题也是较为突出的故障表现。针对于存在设计缺陷而又无法更换的汽轮机,工作人员要对其机组故障点有一个全面的了解与掌握,一旦汽轮机出现异常振动,第一时间检查隐患故障点,来正确判断异常振动故障与其是否存在关系。若与设计缺陷隐患故障点有关,需要对其及时的处理维修。若与设计缺陷隐患故障点无关,那么需要按照前文所述方向对异常振动故障予以排查并及时处理。

二、常见汽轮机组异常振动原因分析以及处理措施

2.1气流激振

气流激振是大型汽轮机组出现异常振动的故障原因质疑,因为大型汽轮机组的末级较长,因此气体很容易在叶片膨胀末端出现流道紊乱现象,进而引起气流激振现象,引起异常振动故障出现。当汽轮机出现异常振动时,工作人员可以通过汽轮机组是否出现大量值的低频分量和运行参数是否存在突发性明显的大幅度振动。为了避免大型机组因气流激振而出现异常振动故障,建议汽轮机组一定要在额定参数下予以运行,避免长时间在低温低压区域运行,另外要控制好汽轮机的升负荷率,避免负荷出现较大波动而引起气流激振。

2.2转子不平衡

转子是汽轮机当中的重要组成部分,其对于汽轮机的正常运转能够产生关键性影响。在实际工作过程中,转子转动会产生一定的离心力作用,在这种情况下如果转子在转动时没有达到平衡状态,那么就会出现转子转动离心力偏大放心出现异常振动,这种异常振动表现较为明显。针对于转子不平衡引起的异常振动故障,需要通过动平衡实验来对转子转动时的离心力予以测定,然后通过在转子上增加平衡块来使转子转动时的离心力保持平衡,以实现对异常振动予以解决。

2.3转子热变形

当转子发生热变形时,其也会在转动时出现不平衡状态,进而导致汽轮机出现异常振动故障。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆导致装逼热变形的原因有转子自身热应力引起的热变形、运行时气缸进水、运行时气缸进冷空气、动静摩擦、中心孔进油、转子冷却不均匀等多个方面。在机组冷态启机定速后的带负荷阶段,转子温度逐渐升高,材质内应力释放引起转子热变形,带来一倍频振动的增大,进而导致转子变形,形成了汽轮机组的异常振动。为了避免此种情况的出现,需要定期更换转子,从根源上杜绝转子热变形引起的异常振动问题出现。

2.4润滑、顶轴油未调好

油膜对转子的正常运作有着不可或缺的作用,它能够润滑滑动轴承,使转子在运作时保持稳定性。因此当大机组顶轴油没有调好的时候,油膜就无法很好地起到其应有的作用,当汽机冲转的时候油膜容易被破坏掉,引起汽轮机振动偏大甚至烧瓦。所以顶轴油要调好,溢流孔要锁紧,巡检也要经常巡视。针对顶轴油未调配好的问题,主要以合理调配为主,并锁紧溢流孔,并定期对顶轴油进行检查,以保证其润滑作用能够得以发挥。

2.5轴承间隙未调好

在汽轮机当中,轴承间隙是否得当也会使其在运行过程中出现异常振动故障。例如当轴承间隙过大时,汽轮机轴承振动会出现不稳定情况,进而导致扰动不够均匀,致使振动加大而影响机组的正常运行。这对轴承间隙引起的异常振动故障,需要在汽轮机安装时做好对轴承间隙的合理调配,使其符合汽轮机的正常运行需求。与此同时还要定期做好对轴承间隙的检查和调整,使轴承间的间隙能够始终保持在合理状态下。

2.6摩擦振动

摩擦振动是汽轮机运行过程中必然会出现的问题,从转子的运行状态角度分析,汽轮机正常摩擦振动产生的抖动和涡动对汽轮机本身带来的影响并不大,但其会对带来转子的热弯曲故障,进而导致汽轮机出现异常振动故障。转子热弯曲故障的出现是因为摩擦振动时,圆周上各个点的摩擦程度不同,进而导致转子内部产生温差,最终因转子自身受热不均而产生弯曲,使其转动时使其平衡,产生异常振动故障。针对摩擦振动引起的转子热弯曲故障分析,需要定期对转子状态进行检查,出现不均匀摩擦情况应及时更换转子,从而避免转子热弯曲而引起异常振动问题。

2.7高中压缸推力不平衡

只有在保证高排后压力与中压排气压力相等的情况下,才会产生平衡的轴向推力,而平衡的轴向推力也是保证汽轮机组正常运行的必要条件。因此一旦高中压缸推力不平衡,例如某一温度测点或者是压力测点出现漏气的情况,就会产生问题,最终造成汽轮机组的异常振动。需要定期对压力予以测试,保证高压后排压力与中压排气压力的一致性,以避免异常振动故障的出现。

结语

综上所述,火电厂汽轮机出现异常振动是无法避免的故障,也是经常出现的故障,因此,要做好汽轮机组的维护工作,将损失降到最低。目前,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,汽轮机的维修人员要对汽轮机故障有着全面的了解,才能够及时的维修,确保汽轮机组的正常运行,使火电厂得到正常的运转,给当地人提供高质量的电力供应。

参考文献

[1]王少锋.600MV火电厂汽轮机异常振动及分析应对[J].华东科技:学术版,2015.

[2]李治中,张晓慧.关于汽轮机组异常振动的分析[J].科技创新与应用.2014.

[3]马可,姜耆超.汽轮机振动异常的原因及解决对策[J].科技创新与应用.2013.

作者简介

田彬,1976.10.01男,吉林省松原市人,东北电力学院学士学位,单位:大唐长春第三热电厂,研究方向:火电厂汽轮机本体。

论文作者:田彬

论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期

论文发表时间:2017/6/14

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