汽机缺陷分析与处理

1、6MW 余热电站汽轮机缺陷原因分析及处理1故障现象 我公司综合利用焦炉剩余煤气余热发电站，采用洛阳发电设 备厂生产的汽轮机，型号： N6-3.34 。从 2007 年 6 月并网发电 至今的 7 年运行时间当中， 汽轮机出现的主要故障现象为以下三 个方面：（1）汽轮机的振动偏高； （2）真空度相对较低； （3）调 速系统不稳定 ;2. 故障分析2.1 汽轮机的振动偏高振动是一种周期性的反复运动。 处在高速旋转下的汽轮发电 机组，在正常运行中总是存在着不同程度和方向的振动。 对于振 动，我们希望它愈小愈好。不同转速机组的振动允许值不同，凡 是在允许范围内的振动，对设备的危害不大，因而是允许的。超

2、 出允许范围， 就会对设备造成伤害。 而本机组在运行中最高振动 超过 85um, 最低振动时也在 50um 以上，超出了汽轮机振动的 允许范围 50um 以下。汽轮机振动过高直接威胁着机组的安全运行， 因此， 在机组 出现过高振动时，就应及时找出引起振动的原因，并予以消除， 绝不允许在强烈振动的情况下让机组继续运行。汽轮发电机组的振动是一个比较复杂的问题， 造成振动的原 因很多，为找出汽轮机振动大的原因 ，我们曾通过做试验方法 来查找汽振动大的原因：1）励磁电流试验目的在于判断振动是否是由于电气方面的原因引起的， 以及 是由电气方面的哪些原因引起的。2）转速试验目的在于判断振动和转子质量不平衡

3、的关系， 同时可找出转 子的临界转速和工作转速接近的程度。3）负荷试验目的在于判断振动和机组中心， 热膨胀， 转子质量不平衡的 关系，判断传递力矩的部件是否有缺陷。4）轴承润滑油膜试验目的在于判断振动是否是由于油膜不稳， 油膜被破坏和轴瓦 紧力不当所引起的。5）真空试验 目的是判断振动是否是由于真空变化后机组中心在垂直方 向发生变化引起的。6）机组外部特性试验，实际上就是在振动值比较大的情况 下测量机组振动的分布情况， 根据振动分布情况分析判断不正常 的部位。，通过以上实验对振动过高的原因分析如下：1）通过汽轮机的转速实验，在开机，暖机过程中，每一个阶 段都有振动偏高的现象，特别是过临界转速时

4、有较高的峰值 （70um ）振动出现， 因此判断气机转子的动平衡存在一定问题，如果转子的平衡度越好，那么汽机的基础振动就越低。2）通过带负荷实验， 汽轮机在升负荷的每一个阶段都出现振 动不断变化的现象， 由此判断，汽轮机的滑销系统膨胀出现问题， 汽机中心间隙过大。3 ）通过汽轮机真空试验， 汽轮机在真空变化过大的情况下， 汽轮机的振动会随真空的下降有所上升 （汽轮机真空试验局限于 在规定范围内的真空变化） ，判断汽轮机由于长时间运行在规定 真空的低限， 由于排气温度相对在规定范围内偏高， 机组的低压 缸热膨胀温度相对偏高， 转子运行产生一定偏移而对转子振动产 生一定影响。4）通过我们对开机过程

5、当中振动的测量和记录，并对测量 记录进行分析比对，在未带负荷时通常随着汽机转速的不断升 高，汽轮机呈现 3# 轴瓦振动偏低， 1#轴瓦振动偏高的现象，在 汽轮机接带负荷后通常是 3#轴瓦振动偏高， 那 1#轴瓦就会振动 偏低；或者三个轴瓦的振动维持在一个相对平衡的状态， 但三者 也都在 50um 以上。由此判断可能是汽轮机的转子中心与发电 机转子中心间隙过大， 由于本机组出厂时设备自身缺陷， 在安装 过程中通过测量下缸盖水平度发现下缸盖机头方向往上翘， 汽机 下缸盖在安装时滑销系统的机座有一定的不平衡，造成 3# 轴瓦 在负荷越高的情况下，机座整体往上翘，为平衡振动，通常都以 稍稍紧固尾部机座

6、螺丝来处理。5）处理方法在机组揭盖检修时，对发电机和汽轮机中心进行调校;同时检查轴瓦质量，对不符合要求的轴瓦进行更换、刮瓦处理；检查 前后高低压汽封磨损情况， 对不符合要求的进行更换， 以保证汽 机真空度； 检查各级隔板汽封是否卡涩和磨损严重， 对不符合要 求的进行更换， 以保证气流在各级中流速平衡； 对机组基础机座 的滑销系统进行检查； 对汽轮机油系统检查清洗及更换油脂， 对 调速系统的缸体活塞进行检查更换。，特制定有以下措施：1）加强汽轮机疏水操作， 避免使蒸汽带水造成汽轮机水冲击；2）适当延长暖机时间， 避免汽轮机由于热膨胀不到位而引起 震动过大；3 ）防止升速过快或加负荷过快而引起的汽

7、轮机振动急剧增 高；1）控制润滑油温，防止温度过高或过低引起振动变化过大； 及时调整润滑油压，防止油压下降影响了轴承油膜的形成；2 ）防止主蒸汽温度过高或过低引起的振动过大， 主蒸汽温度 过高会引起汽缸不正常的热膨胀和热变形而振动增高； 主蒸汽温 度过低使湿蒸汽进入汽轮机，形成了水冲击，危害汽轮机；3）防止真空降低，排气温度升高，使汽缸发生异常膨胀；4 ）做好汽轮机保温工作， 不让汽轮机受穿堂风及冷空气气流 影响，使汽缸向单侧膨胀；5 ）严密监视汽轮机震动变化， 定期或不定期对汽轮机本体进行巡查， 发行汽轮机震动波动大， 根据汽轮机各种参数判断是否 正常，如汽缸内出现异响应立即采取停机措施；6

8、）加强汽轮机停机后盘车，防止转子残存有较大的弯曲值， 启动后注意延长暖机时间消除转子弯曲。2.2 真空度相对较低 汽轮机的凝汽设备压力升高，在汽轮机运行中是较常碰见 的。汽轮机凝气设备的压力升高不仅会使机组的效率降低， 还常 常迫使机组降低负荷处理， 甚至造成机组停机事故。 我公司机组 真空从这七年来看真空最高时也就在 88kpa ，而其它地方的同样 机组普遍真空在 90kpa 以上。，它们的特征和处理方法均不同， 我们在运行中通过以下一些措 施来解决真空度低的问题：1）防止循环水中断，在运行中不断检查循环水量、温度的 变化，以确保由于循环水量不足而导致真空降低 ;2）确保凝结水水量均衡正常，

9、水温正常，对抽气器铜管进 行良好冷却，提高抽气器效率 ;3）控制调整好汽轮机轴封送汽，确保在运行中真空的密闭 性良好;4）利用检修时间对循环系统中的冷凝器铜管进行检查， 并对 铜管内在运行中遗留下的淤泥等杂质进行清理， 以达到更好的换 热效果。 对循环水池进行彻底清洗及循环水的更换， 以此达到在 运行中保证水温相对较低，对冷凝器铜管起到更好的冷却作用， 降低排气温度，以此保证真空 ;5）在汽机每次大中修后，做好汽机的真空严密性试验，以 此保证汽机本体及真空系统管道有较高的严密性 ;6）定期对两级抽气器进行检修，检查和更换抽气器铜管， 更换抽气器底座垫片， 以保证抽气器一段与二段抽气之间密封良

10、好，不出现窜汽现象，从而提高抽气器工作效率。通过我们采取措施后对真空系统的改善情况来看， 造成真空 相对偏低的原因不是某个单台设备造成的， 而是各台设备工作效 率轻微不到位，而集中反映在了真空度上。2.3 调速系统不稳定 ，主要表现在汽轮机在运行中会出现甩负荷的情况，负荷 变化最大时可达 1000KW 以上，给操作人员的操作带来风险。 经分析造成甩负荷的原因， 可能是在运行中轴瓦长期磨损脱落的 乌金经回油管道进入油箱， 通过主油泵循环供给到调速系统缸体 内影响调速系统活塞的正常工作， 造成调速系统动作不灵敏， 达 不到根据进汽自动调节进汽量的目的， 而导致负荷波动； 也可能 是油路堵塞、泄露等原因。1）在每次中修或停机时间较长时都对油箱、 管路进行清理； 对调速系统进行清洗，检查更换活塞；2）滤油机加强对汽轮机润滑油的过滤，防止由于汽轮机油 内含杂质；3）对汽轮机回油滤