火电厂汽轮机运行异常振动原因分析刘丽欣

火电厂汽轮机运行异常振动原因分析刘丽欣

(阜新金山煤矸石热电有限公司辽宁阜新123006)

摘要:火电厂提供着人们日常生活所需的电能,确保人们正常的用电生活。因此,火电厂应该做好电气设备的检测和维修工作。火电厂汽轮机是火电厂中非常重要的电气设备,火电厂汽轮机能否正常运行关系着人们电能供应的情况。本文首先是较为简单的介绍了汽轮机振动概念,又进一步的探讨了汽轮机的异常振动的原因以及应对的措施,这样使得汽轮机的异常振动问题有效的解决以及促使火电厂安全的运行具有着非常重要的意义。

关键词:火电厂;汽轮机;振动原因

1汽轮机振动概念

火电厂汽轮机振动即设备的部件偏离其固定的平衡位置,进而导致物体相应的位能和动能随之变化,出现反复性的连续运动被称之为振动。根据冲击力的不同,可以将火电厂汽轮机的振动分为自由振动和受迫振动两种形式。可以用相位、频率、方向以及振幅对汽轮机振动的大小和幅度进行描述。火电厂汽轮机振动的相位即振动过程中振动信号最大值与转子某一点的相对位置。频率即汽轮机在特定时间内振动的次数。火电厂汽轮机的振动方向包括横向、轴向和扭转三个方向,根据汽轮机运行过程中振动的大小可以将其分为双向振幅和单向振幅两类。

2火电厂汽轮机出现异常振动的原因

2.1转子受热弯曲变形

通过实验数据和经验总结发现,转子在工作时由于热弯曲导致变形的原因有很多种,但通常情况下都是由于自身产热太大,且不能很好的将热量散发出去,这种热积累就会使转子发生应力变形。转子对于整个机组是非常重要的,它一旦出现弯曲变形的情况,转轮机组的工作就会发生异常的振动,一旦发生,就可能对其造成损害,严重的可能会留下不可补救的危害。所以只要按照相关的流程,检修人员就能发现问题和解决问题。应对自己岗位有足够的认识,有责任感,那么在问题出现时就能很好的处理,保障火电厂的工作顺利进行。

2.2气流激振

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,而且还有出现气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气流激振时,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。

2.3油膜震荡

油膜震荡的产生是汽轮发电机在油膜高速旋转时,由于稳定性的缺失发电机不仅围绕轴线进行同时还围绕平衡点涡动产生的。轴线的涡动频率保持在转子转速的一半时即半速涡动,当半速涡动的速度与转动的最高转速重合的时候,半速涡动被共振放大,这就造成了激烈的振动,产生了异常振动。

2.4摩擦振动

由摩擦振动引发的汽轮机异常振动,在转子热运动的影响下,汽轮机振动信号会产生一定的平衡力,使得振动信号的主频仍然为工频,火电厂汽轮机正常运行中难以进行高频、分频和倍频的区分,甚至导致削顶现象的发生,进而对汽轮机造成损害。此外,摩擦引发的汽轮机异常振动持续时间往往较长,振幅也会大幅度提高,摩擦所产生的临界速度也会上升,导致汽轮机严重受损。摩擦振动在火电厂汽轮机工作过程中是不可避免的,技术人员只能通过摩擦降低措施减轻摩擦振动的影响。要对汽轮机摩擦力较大的连接处定期更换润滑油,对于使用时间过长的部件要进行及时的修理或者是更换,可以通过合理的维护和保养,降低汽轮机部件的摩擦,降低摩擦振动的不良影响。

3解决火电厂汽轮机异常振动的具体方法分析

3.1解决转子热弯曲的措施分析

在进行设备装配时,一定要保证各个部件的正确衔接,使用钢丝找中心法可以对轴线进行校准,保证安装的正确性。进行基础安装时,一定要将预埋件设置在纵向中心线的前后,再对可调整螺丝进行安装,便于放置钢丝架子。再顺着纵向中心线的方向,找到适合悬挂钢丝的地方。做完这些再对各个中心点进行找正,在测量钢丝离洼窝中心两侧的距离时,要使用钢皮尺,这样比较精确。对准轴承座,仔细调节,使两侧的长度能够相同,人为可控的误差不能超过0.05mm。在进行复测时,要用到水平仪,它可以进行横向的找平。要把水平仪放到轴瓦洼窝结合面上,用斜垫铁对其在竖向高度上进行适当的调整,要满足现场的高低情况,还有轴承座的横向水平也要满足要求。在第三次找正修改时,要将整个汽轮机组排查一遍,需要找正的地方都更改过来。只有轴承安装好了,其工作才能有条不紊的进行,不然就会出现受力不均匀的情况,发生异常振动,这样不仅影响仪器设备的使用,还对火电厂的发电有影响。

3.2分析解决气流激振的措施

在火电厂运行过程中,气流激振也是导致汽轮机出现异常振动的重要原因。气流激振所引发的汽轮机振动具有以下表现。一是气流激振低频分量的值会出现异常的增大;二是在运行参数的影响下,汽轮机相关部分的振幅以及负荷也会出现增大,进而导致汽轮机发生损伤。技术人员在进行气流激振引发的汽轮机振动故障处理中,可以对适当调整不同负荷条件下汽轮机高压进气门的特性,从而尽可能地消除气流激振。在日常的汽轮机运行过程中,要对汽轮机负荷汽压的变化进行控制,降低负荷气压的变化,避免气流激振的出现,降低汽轮机振动故障出现的几率。

3.3解决油膜振动的措施分析

汽轮机启动、升速的过程中容易出现油膜振荡的情况,这主要是因为汽轮机启动过程中发电机转子会在轴承油膜上进行高速的旋转,油膜所受的荷载增大,初始的稳定性被破坏,就会出现振动情况。发电机转子在不稳定的状态下运行时,轴颈旋转线速度增大,轴承与转子之间需要产生更大的摩擦损耗,油膜压力随之增大出现振荡,此时汽轮机的震动也伴随转速的升高而升高,振动频率也越来高,当振动频率达到转子第一临界转速的两倍时,共振加大影响到涡动和振幅,汽轮机转轴会有强烈跳动的出现。根据油膜振荡的原理可以通过提高汽轮机转子和轴承可靠性的方法来对异常振动进行处理。火电厂可以采用与汽轮机型号相符的润滑油,滴在轴承以及转子的位置,从而减小摩擦力,同时还可以适当降低润滑动力粘度,避免润滑油粘度过高导致的不均匀分布。

3.4分析解决摩擦振动问题的措施

摩擦振动很难消除,因为所有的设备仪器在工作时,都会产生摩擦,有摩擦就会形成摩擦力,这是无法根除的。在例行检查汽轮机时,针对内部的各个组件进行检查,观察部件之间是否存在摩擦,要是有,确定是动摩擦还是静摩擦,这些都要分析清楚。除了检查机组内部的部件,还要注意其在工作时,是否有摩擦声传出,声音在超过一定范围时,需要对其检修。振动的频率也要符合规定。如果有较大的异常噪声传出,那么相关的工作人员就要对其进行检核,有故障的局部部件也要进行更换,以免影响其他的零部件。

4结束语

火电厂在工作时,难免发生故障,只要搞清楚故障的来龙去脉,就能做出具有针对性的应对方案。当然,在操作过程中,相关的检修人员需要具备专业的技术知识,对各种故障的特征非常了解,能够准确判断故障点也是非常重要的。当前社会经济发展迅速,人们也越来越离不开电,火电厂的工作也越来越重要,提高从业人员的个人能力,加强岗位责任意识,不仅为了保障火电厂工作顺利进行,也是保障人们日常生活的重要因素。

参考文献:

[1]焦玉婷.汽轮机异常振动分析与排除[J].中国设备工程,2018(09):109-110.

[2]赵鹏.火电厂汽轮机运行故障对策研究[J].能源与节能,2015(11):27-28.

[3]张宝东.试论电厂汽轮机运行中的故障及其处理对策[J].企业技术开发,2016,35(12):112+114.

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