火电厂汽轮机运行异常振动原因分析论文_马玉清

火电厂汽轮机运行异常振动原因分析论文_马玉清

哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 黑龙江哈尔滨市 150046

摘要:常振动是火电厂汽轮机发电机组运行中一种常见的情况,为避免这一情况的发生,我们应该在汽轮发电机安装及汽轮发电机生产运行过程中,加强施工单位安装人员与电厂运行人员的责任心,安装人员严格按照图纸及规范进行施工,运行人员必须严格安装运行规程操作,只有这样,汽轮发电机异常振动的发生才能有效避免。

关键词:火电厂;汽轮机;异常振动;原因

1汽轮机的异常振动常见的原因剖析

1.1油膜的振荡而引发异常的振动

在发电机组启动升速的过程当中经常会出现汽轮机油膜的振荡这样的情况,而这个时候汽轮机油膜的振荡是因于轴承油膜之上发电机的转子发生高速度旋转的时候,会有强烈载荷的作用到其表面,而导致最初始的稳定性遭到破坏二使得振动现象的产生。在发电机的转子稳定运行在轴承油膜之上时,他的转轴是围绕轴线旋转的,其稳定性只要遭受到一定的影响,其旋转线速度就将会得到相应的增加,轴承与转子间由于摩擦而引起的损耗对应的也将会增大,还会使得此时轴系临界的转速降低,最终使油膜压力持续的提升,进而引起汽轮机油膜的振荡,最后直接导致汽轮机组工作的稳定性收到影响。

1.2由于机组在运行中中心不正而引起振动

(1)汽轮机启动时,如暖机时间不够,升速或加负荷太快。将引起汽缸受热膨胀不均匀,或者调节系统有卡涩,使汽缸不能自由膨胀,均会使汽缸对转子发生相对歪斜,机组产生不正常位移,造成振动。(2)机组大修后靠背轮安装不正确。中心没有找准确,因而运行时产生振动,此振动是随负荷的增加而增加。(3)机组在进汽温度超过设计规范的条件下运行,将使其胀差和汽缸变形增加。如轴封向上抬起等,会造成机组轴向位移超过允许限度,引起振动。(4)间隙振荡。当转子因某种原因与汽缸不同心时,可能产生间隙振荡,也称为汽隙振荡。

1.3汽流的激振所引发异常的振动

对大型的机组来说,因为其末级比较的长,所以气体于叶片膨胀的末端会发生流道紊乱的现象,而且还有出现汽流激振状况的可能;在对汽轮机组进行检查,看其产生的异常振动所属的类型是不是属于汽流激振时,我们能够依照两个方面的方法来对其进行判断,第一种就是机组会有大量值低频的分量出现;第二就是运行的参数可以明显的对振动增大的幅度造成影响,而且该种增加会是突发的,就像是负荷现象等,因此汽轮机在运行的时候需要尽可能的在额定的参数之下来进行,从而免于长时间的处在低温低压的区域运行,还有就是其负荷不应该波动过大,再其升降负荷的时候需要将升负的荷率把控号。

1.4摩擦振动

在进行转子的摩擦振动时,可以通过振动信号的变化来实现主频率的变动,所以对于部分位置可能会受到压力的影响而产生某些变化,这对于转子振动频率的转变来讲是非常重要的。因为在某些情况下可能会导致数据的线性变化。在振动频率的变动时,可能会产生某些幅度较大的波动,给转子的热弯曲带来很大的影响。因为转子摩擦都会产生一定的热量,振动导致的波动变化会造成转子弯曲。

2 振动故障解决措施

2.1油膜的振荡检修

根据汽轮机组的油膜振荡问题的原理可得知,想要使得转子以及轴承可以安全可靠的工作下去,就需要使得其摩擦力得到降低,并符合规定的润滑油来对其进行润滑,还要将润滑动力的粘度降低,由于润滑油的粘度愈大,那么他的油膜承载能力将会对应的变大,不过只是单一的增大润滑油粘度,那么会将油均匀的分布给破坏,这样还会使摩擦力增大。除此之外,还能经过将轴瓦顶的间隙减小与使上轴瓦的轴承合金其宽度加大一些,还有减小轴颈和轴瓦间相互接触的角度等多种办法,来排除掉油膜振荡故障。

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2.2汽缸及缸内部件中心找正

在进行缸体以及刚内部的套找中心时,还需要严格按照图纸以及相关的规范要求来进行施工,并且需要将缸体中心以及隔板的中心充分保持一致,将转子中心与转扳中心保持一致,否则就容易造成动静间隙不均,并且会在汽轮发动机运行过程中出现蒸汽在圆周上不均匀泄露的情况,从而引起间隙自激振动。此外在动、静部分的中心出现了严重超标这一情况时,其也可能引发动、静之间的摩擦现象,并会导致转子出现热弯曲以及运动不稳定等诸多问题,并导致强迫振动的发生。

2.3 轴系连接

在将转子进行水平放置的过程中,其也可能因为自重而导致静挠曲的产生,因此在各个机组的转子安装完成之后,还要求其重心线应当连接在一个光滑连续的曲线上面,这样才能够确保各个轴承上的负荷保持一致。只有在这基础上来将整个转子都连接在一起,才能够保证该转子的运行平稳性。在确定了转子的扬度之后,还需要将汽机纵向水平随之而定,并要求各轴承负荷、转子受力、轴向力、转速也随之而定。在连接轴系的过程中还要求联轴器与轴颈能够保持童心,其连接螺栓用力对称,这样也能够在转子处于旋转状态的情况下,来避免轴系同心度以及平直度不达标而导致的振动激振力产生,并能够避免机组振动的发生。

2.4监视措施

汽轮机应当装设轴承振动测量装置和大轴振动测量装置,用于监视机组的振动情况,当振动超过允许值时,应当发出声光报警信号,以提醒运行人员注意,及时采取相应措施,以免造成事故。加强振动监督,对振动监测做到制度化、经常化,必须在机组振动突然增大达到规程规定值时,及时果断地将机组停运,防止扩大损坏。

2.5控制机组运转降低汽轮机振动频率

在进行汽轮机振动的控制时,可以通过调节转子运动效率来形成机组运行效率的转换,如果进行转子更换后汽轮机运作正常,就不会导致机组振动产生。通过汽轮机的振动情况来及时进行监视,汽轮机在保证安全运行的基础上,设置合理信号控制的保护设备。结合脉冲信号进行电路控制,实现设备的停机操作,如果机组运行过程出现某些问题,那么在脉冲信号控制电路的过程中,汽轮机的正常运行就显得尤为重要。

2.6利用传感器进行有效的保护

通过信号系统组成相对稳定的报警装置,对于汽轮机的保护非常重要。凝气式汽轮机的机组在进行正常运作的基础上,可以通过振动频率的转化,结合脉冲信号来实现电路的有效控制。如果出现控制电路的自动变化,那么就应该及时关闭该设备,进行紧急的关停操作。如果汽轮机在进行安全监视和控制时,必须通过机组的保护作用来实现有效监控,这对于汽轮机的保护装置使用是非常有利的。

结束语

总而言之,振动现象在电厂汽轮机系统中普遍存在,在一定临界值范围内不可避免,也是允许的,过大的振动则说明机组存在着缺陷,在振动力的作用下,会造成机组各部件之间的连接松动,会削弱气缸、轴承座与基座等之间的连接刚度,而刚度的降低反过来会加剧机组的振动。振动加剧,又会使转动部件和静止部件摩擦或咬合从而导致机组汽封,中分面漏汽严重,轴瓦损坏而被迫停机。因此,及时地找出发生振动的原因,采取必要的措施,降低振动水平是汽轮发电机组安全运行的关键。基于此,以上内容就火电厂汽轮机运行异常振动原因展开了分析。

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论文作者:马玉清

论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期

论文发表时间:2018/11/16

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