汽轮机振动的原因及处理方法

汽轮机振动的原因及处理方法

哈尔滨汽轮机厂有限责任公司哈尔滨150001

摘要:在近些年来,我国的电力生行业作为经济发展的主要动脉,若是电力生滞后经济等领域的发展,则就会队根本上被制约。然而,作为发电厂中的重要组成部分,汽轮机组的工作正常与否将道接关系到整个发电系统地运营情况,所以,其工作原理及检修为人们所关注的焦点。本文就对汽轮机的振动原因进行分析,并提出了如何检修处理为业内者的参考借鉴。

关键词:汽轮机;振动;原因分析;处理

前言

汽轮机的发电机组振动异常是热电厂中较为常见的问题,并且汽轮机的振动与安装质量好坏息息相关。造成这类问题的出现原因较多,其制造、安装、运行水平、检修等都有着道接关系。下面就对汽轮机振动的原因及其处理进行分析。

1.汽轮机的概述

汽轮机又被称为蒸汽透平,是一种可以将蒸汽热能转换成机械能的旋转式动力机械设备。其常被作为发电机组使用,有时也被当做压缩机、风机等的驱动装置使用。其具体工作原理是当来自于锅炉中的蒸汽进入到汽轮机以后,蒸汽会按照一定次序经过机组内的喷嘴和动叶,同时将蒸汽本身的热能逐步转化为供汽轮机转子旋转的机械能。

与传统的往复式蒸汽机相比较,汽轮机具有蒸汽流动速度高、连续性好、单位面积中所能经过的蒸汽流量大等优点,所以其能够发出的功率要远远大于往复式蒸汽机。对于大功率的汽轮机来讲,可采用较高的蒸汽温度和压力,故此其热效率也相对较高。自汽轮机问世以来,很多专家学者都将研究的重点放在提高汽轮机的安全性、可靠性以及耐用性等;现如今的汽轮机在整体性能已经非常优良,并且已成为各大热电厂中重要的发电机组。

2.造成汽轮机出现振动的原因分析

(1)、机组在运行中中心不正引起的振动

第一,汽轮机启机过程中,若暖机时间不够,升速或者加负荷过快,将引起气缸受热膨胀不均匀,或者滑销系统有卡涩,使气缸不能自由膨胀,将导致气缸相对于转子发生歪斜,机组生不正常的位移,发生过大振动。第二,机组在运行当中如真空下降,将引起排气温度过高,后轴承上抬,破坏机组的中心,引起振动。第三,机组在进汽温度超过设计规范的条件下运行。将使胀差和汽缸变形增加,这样会造成机组中心移动超过允许的限度,引起振动。第四,间隙振荡。当转子因某种原因与汽缸不同心时,可能生间隙振荡,造成机组振动值升高。

(2)、转子热弯曲生

转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系,大都发生在机组冷态起机定速后带负荷阶段,此时转子温度逐渐升高,材质内应力释放引起转子热变形,一倍频振动增大,同时可能伴随相位变化。当弯曲的作用大于不平衡量时,振幅的减小发生在临口转速以上。

3、摩擦振动

振动的特征:一是由于转子热弯曲将生新的不平衡力,因此振动信号的主频仍为工频。但是由于受到冲击和一些非线性因数的影响,可能会出现少量分频、倍频和高频分量,有时波形存在“削顶”现象。

二是发生摩擦时,振动的幅值和相位都具有波动特性,波动持续时间可能比较长。涡动等现象,但实际有影响的主要是转子热弯曲。由于重摩擦侧温度高于轻摩擦侧,导致转子怪向截面上温度不均匀,局部加热造成转子热弯曲,生一个新的不平衡力作用到转子上引起振动

3、应对汽轮机振动故障的解决措施

1、机组运行中生的振动

如果汽轮机在正常运行中出现振动加剧的情况,应对汽轮机内部发出的声音进行仔细倾听,并加强对蒸汽参数、气缸温度、真空值、轴承温度、轴向位移以及润滑油温和油压等的监视,找出具体原因后,采取相应的措施予以解决;如果汽轮机在启动升速或是带负荷运转的过程中出现剧烈震动,并且能够清楚地听到通流或轴封位置有摩擦声时,必须立即进行停机检查。若仅是振动稍大,则可通过降低转速或负荷的口口振动恢复正常为止,同时应保持在这一转速及负荷下运行一段时间后,再进行提速或增大负荷。若是这样仍无法完全消除振动的话,必须立即进行停机道至查明原因并解决后;如果汽轮机在正常运行过程中出现异响或是非正常振动,应当先采取降低负荷和异响,若是能够消除则表明机组本身无异常。要是振动过于强烈并伴随有金属摩擦声,必须采取破坏真空紧急停机,否则很容易引起严重事故。

2、针对转子热变形的故障处理就是更换新的转子以减低机组异常的振动,没有了振动力的生机组也就不会出现异常振动。

3、平时定时对汽轮机组进行维护,并且对留意是否存在不和谐的机件摩擦声,确保及时发现问题,并且对相应机件进行维护及更换,避免因摩擦振动引起地机组运行故障出现。

4、通过控制机组运行中干扰力的生。主要是维持转子运行过程中速度和润滑油膜的粘度保持正比关系,避免大的扰动里将油膜破坏,队而杜绝发生低频振动。其归纳为以下几种具体措施:通过对机组中高低压转子动平衡测试,已经在线调整机组中心位置,保证机组旋转部分的良好转动性能,队而降低振动;增加机组对轮之间连接的刚度,避免机组负荷变化而生的冲击,通过改进机组对轮连接时紧固的口法,采用长伸长量螺栓同时紧固时采用电动液压扳手进行反复转圈紧固,保证对轮连接强度,避免运行中振动导致框量的生;遇到机组大修的情况可反复调整高中压转子动静部分的间隙,务必使其保持一致,队而可以有效的减小气流冲击作用,使气流对转子各个A生扰动力,保持转子的平稳运转

5、充分利用传感器进行有效的保护。汽轮机振动监视和保护系统以及由其所组成的信号报警系统和保护控制系统,是保护汽轮机安全运行的重要设备。机组应装设振动保护装置,当振动超过极限值时,发出脉冲信号去驱动保护控制电路,自动关闭主汽门,实行紧急停机,并通知工作人员,以保护机组安全。随着机组容量的增大,汽轮机安全监视和保护就显得更加重要,同时对汽轮机的安全监视和保护装置动作的准确性和可靠性也提出了更高的要求。

综上所述,汽轮机的异常振动不仅会危害到整个机组,还会影响到发电系统,造成不能正常供电。所以,我们应采取合理的振动的出现,对所出现的振动原因进行分析,并且进行有针对性的处理,进一步的保证汽轮机的正常运行。

参考文献:

[1]王开艳;汽轮机振动原因及预防对策「J〕.科技传播,2011,13:45-46.

作者简介:

张昌成,1974年4月26日,大学本科,哈尔滨理工大学,工程师,机械加工,装配,技术处理;哈尔滨汽轮机厂有限责任公司工艺处。

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