某燃机电厂1号汽轮发电机异常振动分析和故障处理论文_马雄

某燃机电厂1号汽轮发电机异常振动分析和故障处理论文_马雄

深圳南天电力有限公司

摘要:发电机在运行的过程中遇到问题是难以避免的,但我们可通过对发电机设备的构成和运转方式进行深入的了解从而确定可能出现的问题,并积极寻找解决问题的方式,实现“有备无患”的效果。

关键词:汽轮发电机;异常振动;分析处理

近几年我国的火电发电技术实现了大幅度的增长,发电的效率和供电的质量都在很大程度上实现了提升。而在发电厂进行大规模供电的同时也存在一定的风险,如在运行的过程中存在的汽轮发电机组的异常振动的情况等,也在不断的出现。这些问题的出现在威胁着我们工作人员的人身安全,同时还影响着我国电力行业发展。为此积极的研究汽轮发电机异常振动的问题不仅仅有助于提升发电效率还对整个社会经济的稳定发展产生很大的积极影响。基于此,本文对现阶段汽轮发电机工作过程中存在的异常振动问题出现的原因以及如何解决这一问题做下介绍。

1 汽轮发电机异常振动的原因分析

1.1气流激振

引起汽轮发电机异常振动的其中一个原因便是气流激振。在判断一个发电机组是否存在气流激振的情况可通过以下几个特点进行判断:一是看其本身在工作的过程中是否存在较多低频分量的情况,若存在数量较多的低频分量的情况,则为气流激振的情况;第二种是若是存在气流激振的现象,则气流激振现象的频率和变化将在很大程度上和运行参数相关,而若是存在振幅过大的情况,则存在一定的突发性。

整体来讲,气流激振引发的发动机组振动,它的主要实质还是汽轮机的叶片在受到不同方向和力度的汽流冲击之后,必然会引发的气流激振现象,尤其是对比较大的发电机组,受到比较长的末级影响, 气流很容易在其尾端产生气流轨道混乱的情况,从而引发的气流激振现象,进而导致发动机组的异常振动。

1.2转子热变形

转子热变形也是引发发电机组异常的一个十分重要的原因。在某发电机厂一号机排查的过程中,发现此问题是根据发电机组发生振动的频率在常值的一倍以上。

发电机组的振动频率的增加和转子的温度有着十分紧密的关系,转子的热变形情况主要出现在发电机组的冷启动定速的过程中,该过程中转子的温度会持续的上升,并且受到转子材料的物理、化学性质的影响,必将导致转子出现变形的情况,而这种问题的出现则会增加发电机组正常运行的压力,进而发生振动的现象。

转子的热变形通常会出现以下两种情况,一种是永久性的弯曲,还有一种是临时性的弯曲。两种转子的弯曲程度的构成原理都是相同的,都属于转子的质量偏心问题。但由此而引发的矢量激振力会导致机组振动异常。

1.3摩擦振动

摩擦振动也是导致发电机组出现振动问题的主要原因,而摩擦振动问题的产生主要集中在以下几个方面:

一是转子出现受热弯曲之后,必然会出现一种作用力。但这时候是的主频虽然依旧是工频, 却会在一定程度上受到这个作用力的影响,必将产生部分的高频或者出现分频的,甚至可能会出现削频的现象。

另一种是摩擦过程中出现的相位变化。当摩擦力的数值超过一定的程度之后,相位和幅值将不会发生波动的现象,其振幅也必将会出现极大的提升。

第三是在发电机组停止工作之后,转子也必将停止运转。但此时出现的轴晃情况也必将进一步增大。另外在实现给发电机组减速的过程中,其值低于临界值时,其振动幅度更大。

2 分析引起发电机组振动的解决办法

引起发电机组振动的原因主要可分为两大类,一类是强迫性发电机组振动所引起的发电机组异常振动,而另一类是自激振动所引起的发电机组异常振动,其解决方式可从其原因角度着手分析。

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2.1强迫性振动所引起的发电机组振动的解决方式

2.1.1转子不平衡的解决方式

转子的质量不平衡会引起发电机组的异常振动,因此在实现对发电机组异常振动的处理方式中应从引起转子不平衡的原因着手。

分析之后得出引起转子不平衡的主要原因有以下两点:一是在进行加工的环节中所产生的转子质量存在问题,另一点是转子在使用过程中会出现某个边角因为存在质量上的磨损而产生的转子不平衡。

为此也应从以下两个角度来实现问题的解决:一是提升采购过程的质量把关,对不能满足转子质量要求的产品从源头拒绝,并做好市场调研,对劣质产品的型号和厂家加以记录,留做以后的参考。

第二点是加强对转子质量的检查工作,对使用过程中存在的转子磨损现象加以控制,而一旦出现问题之后应立即更换, 防止产生更大的损失。

2.1.2汽轮膨胀受阻解决方式

汽轮膨胀受阻会让各个轴承之间的位置发生改变, 并且还会让机组之间的动静摩擦加剧,进而出现转子不平衡的现象,并且还会导致发电机组的异常振动。

这种现象的发生一般会集中在安装的过程中,为此应提升机组安装人员的综合素质,尽量减少因为人为因素所产生的发电机组异常振动的情况;另外及时维修和保养也是降低汽轮膨胀受阻产生的重要方式。

2.1.3支承刚度不足和共振的处理方式

轴承座往往在机组中担负着支撑的作用,因此如果汽轮发电机组的轴承座与与之相连的部分构件如台板、气缸之间的连接有松动的话就会使轴承座的支承刚度不足,要想有效的解决这个问题就要求安装人员在对机组进行安装的过程中,把与轴承相连接的部分紧固好,以防其在运行中出现松动,并且如果机组在运行中出现了以上问题,要及时检修和维护。

2.2自激振动所引起的发电机组振动的解决方式

产生自激振动的原因主要集中为轴瓦自激振动、摩擦自激振动和间隙自激振动。

轴瓦自激振动的发生位置主要为轴径和轴瓦润滑油膜之间,包含半速涡动和油膜振荡两种。一般半速涡动的振幅并不会很大,对机组产生的安全威胁也先对较小;而油膜振动则轴瓦自激振动产生的最常见因素。一般可通过是增加轴承比压降、低润滑油的粘度是降低油膜振荡的方式实现消除油膜振动。

摩擦自激振动是自激振动中最常见的一种,其产生的原因是机组在运行过程中所产生动机摩擦而导致的机组振动。这种现象是很难避免的,但若想消除这种现象则应通过减少汽轮发电机组中在运行过程中的动静摩擦频率。若有可能,理想状态是避免运行过程中产生的动静摩擦现象。

间隙自激振动产生的原因是转子在受到外界干扰之后所产生的径向位移情况,这种位移会导致叶片四周的间隙发生变化,一侧大一侧小,引发振动现象。要想消除间隙自激振动最有效的方法就是使转子和汽缸的同心度保持在技术标准值上,并且要使动静间隙得到合理的调整。

3 结语

综上所述,汽轮发电机所投入应用的时间虽然比较晚,但是在这段时间的使用过程中我们已经掌握了比较完善的处理方式。此外还应积极促进发电机组与科技的结合,实现发电机组的高效率工作,为我国的社会建设提供源源不断的保障。

参考文献

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论文作者:马雄

论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期

论文发表时间:2018/6/25

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