火电厂汽轮机异常振动原因及解决对策分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 火电厂汽轮机异常振动原因及解决 对策分析 摘 要：火电厂的正常运转，与 汽轮机的工作息息相关，但是在汽轮正 常运转的过程中，总是会出现这样或者 那样的问题，汽轮机出现故障，会导致 区域内的供电停止，严重的将会导致安 全事故。为此，加大对火电厂汽轮机异 常因素的研究，通过对相关因素的了解， 采取有效地解决措施。技术人员通过对 问题的研究，还可以判断火电厂汽轮机 运转的工作状态，促进火电厂的发展， 因此，本文就煮几方面进行了一系列的 研究分析。 中国论文网 /7/view-13023245.htm 关键词：火电厂 异常振动 振动 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 原因 引言 想要了解到汽轮机工作中异常振 动的原因还比较复杂，需要考虑运转中 的各个重要因素，其中涉及的方面有仅 有的参数、有的性质和质量、有问的变 化等方面都将会严重影响汽轮机的运转。 这就要求检修人员根据不同的振动状况， 分析其中的原因，然后就相关问题及时 有效的采取相应的针对性措施，提高火 电厂的汽轮检修效率。 1、运行中机组振动发生显著变 化的故障 2+I 激振原因 1.1 这类故障最常见的激振原因 是机组在运行中转动部件飞脱（如汽轮 机转子掉叶片） ，多数发生在中小容量 的机组上。机组除正常发电外，还担负 着供热和电网调蜂等任务，此运行方式 给机组的安全稳定运行带来一定影响。 主要特点振动频率主要以基频为 主，振动矢量发生较大变化，而振动幅 值不一定都有明显的反映。因为部沣飞 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 脱对振动的影响主要决定于飞脱部件的 质量、所处的半径轴向位置与原始不平 衡的夹角等。对 2550MW 机组的汽 轮机转子来说，若飞脱部件所处半径为 0.5m，而且在转子两端，在 3O00r/mln 下，其影响系数大约为 20-40m/kg。 2、转子存在热不平衡的故障 2.1 激振原因这类故障较为常见 的激振原因是由转子受热后平衡状态恶 化所至，近几年在多台机组上时有发生， 如呼和浩特发电厂 5 号机、包头第一热 电 厂 2 号机、7 号机、包头第二热电厂 3 号机、乌拉山发电厂 3 号机、海勃湾 发电厂 2 号机等都发生过此类故障。 2.2 振动特点机组在空载 （3000r/rain）下振动不大，随着有功负 荷或励磁电流的增加振动逐渐变大，当 有功负荷或磁电流减小时，振动并不立 即减小，而是在稳定一段时间后才逐渐 减小，这种现象表明振动与机组受热状 态有关 ，明显地包含了一个随有功负 荷增加而加大的热量。热变量是指转子 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 受热后振动的变 化量。这种热变量有 两种表现形式：一种是随空负荷下振动 的减小而减小或消 失。 1处理这种热 变量比较简单，只要调整轴系平衡降低 空载振动即可。但是产生 这种热变量 的原因目前尚不清楚，有待于进一步研 究；另一种热变量与负荷下振 动大小 无明显的关系，或虽然有关但把空负荷 下振动：机组振动与受热状态的关 系 降低后热变量仍然较大。产生这种热变 量的原因对于中小容量的机组可能是 汽缸受热后膨胀不畅所至，而对于容量 较大的机组主要是转子存在热不平衡所 至，转子存在热不平衡的直接后果是产 生热弯曲，热弯曲导致振动的机理是众 所 周知的。 3、运行因素 3.1 转子弯曲。汽轮机转子如果 存在材质不均匀的情况，在高速运转受 热后会发生弹性热弯曲，导致不可逆形 变；汽轮机启动时，如果盘车或暖机不 充分，上下缸温度差异大 ，转子横截 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 面内温度场分布不均，也会因弹性热弯 曲而出现不可逆形变 。 3.2 机组启动。汽轮机从启动到 正常运转的这段时间内，各金属构件及 管道导热均处于一个不稳定的状态 ， 期间容易受到各种机械应力、热应力的 作用而产生振动、形变以及复杂的热膨 胀效应。此外，机组冷态启动与热态启 动 的操作步骤存在差异，若人为混淆 可能导致机组强烈振动。例如，某厂- 660MW 汽轮机组在冷启动时 ，操作人 员未待 缸体充分膨胀便过早结束低速 冲转，导致机组在通过临界转速时发生 剧烈振动 ，最后突破阀值而发生跳机。 3.3 润滑油温。油温与轴瓦间油 膜的形成息息相关，而油膜对转子稳定 性具有至关重要的影响。油温过高会导 致润滑油粘度下降，不利于轴瓦内油膜 的形成，进而引起转子系统干摩擦。温 度过低会导致润滑油粘度超标，引起油 压下降，进而引 起转子振动的加剧。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 4、电厂汽轮机组振动问题的解 决措施 4.1 汽流激振故障解决措施 针对 汽轮机组汽流激振的特征，其故障分析 要通过长时 间（一年以上）记录每次 机组振动的数据，连同机组满负荷 时 的数据记录，做出成组曲线，观察曲线 变化情况。简单的 说就是确定机组产 生汽流激振的工作状态，采用减低负荷 变 化率和避开产生汽流激振的负荷范 围的方式避免汽流激振。 4.2 提高安装精度 轴系连接要尽 量做到平直、同心。转子水平放置时， 会由于自重作用而产生微弱的静挠曲， 故转子安装完之后，应确保各转子轴线 构成一平滑的曲线，否则会导致轴承本 身负载的不一致 ，降低转子运行的平 稳性。在实际安装过程中，应根据轴承 的具体方位来确定曲的实际方位 ， 务必使 整个转子呈一连续的光滑曲线。 精确安装轴承，汽轮机组中使用了很多 的可倾瓦轴承 ，这类轴承的特点是稳 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 定性极强 ，并且可以有效地缓解油膜 振动。在安装过程中，应确保轴承盖与 轴瓦之间的紧力满足设计要求。提高轴 承座安装精度。轴承座安装应当结合图 纸要求及相关规范进行严格把关，根据 实际需要，安装时可予以多次测量 ， 求得加权平均值。同时应注意，轴承座 几何中心应与轴颈承力中心保持重合。 4.3 控制油膜振荡 应使用优质润 滑油 ，确保油的粘度、压力、湿度等 达到相关指标要求。当前国内使用较多 的汽轮机油有 32 号与 46 号两种，其中 32 号油的粘度性能要优于 46 号油。调 整润滑油进油温度。以 300MW 汽轮 机组为例，一般要求润滑油的温度在 4045之间，保持该温度区间既能 降低润滑油粘度，又不会造成油压下降。 4控制轴承间隙。实践经验表明，如果 轴瓦顶隙过大 ，会造成稳定性大幅下 降，因此要尽可能地减小轴瓦顶部间隙。 目前比较常用的做法是修刮轴瓦中分面， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 将圆筒轴瓦变为椭圆轴瓦，将椭圆轴瓦 的椭圆度加大，将三油楔轴瓦变为椭圆 与三油楔混合型轴瓦，以此增加上瓦的 油膜力，减小轴颈上浮高度，进而增强 轴瓦稳定性。一般情况下，椭圆轴瓦及 三油楔轴瓦的顶隙宜保持在轴颈直径的 0.1% 0.13%，具体取值应视轴颈直径 大小而定，直径较大则取上限值，反之 则取下限值。对于圆筒轴瓦，在当前的 汽轮机组中已极少采用，少数使用的圆 筒轴瓦实质上应当属于椭圆轴瓦的范畴， 其顶隙与侧隙已经十分接近，如果这类 轴瓦发生自激振荡，应将顶隙缩减到轴 颈直径的 0.12%0.15% ，防止因顶隙 过小而造成钨金温度的异常升高。加强 排查检修汽轮机转子运行过程中，由于 受到高温、高压、潮湿、高速旋转等复 杂工况的影响，很容易发生故障。因此， 必须加强转子故障的排查检修，尽早发 现问题并予以维修或换新，防止因转子 振动而造成整个机组的故障。 结束语 -精选财经经济类资料- -最新财