(京能集团山西漳山发电有限责任公司)
摘要:汽轮机作为热电厂运行过程中的重要设备之一,肩负着发电任务。由于汽轮机一般都在长时间运转,从而很容易造成重要零部件磨损,一旦汽轮机出现故障将会直接对电厂运行系统造成不利影响,会引起机组振动,甚至会影响汽轮机的正常运行。振动是汽轮机常见故障,造成汽轮机振动的原因较多且相对复杂。为确保机组的安全可靠运行,必须针对振动产生的原因采取相应的对策。基于此,该文首先对汽轮机进行概述,并在此基础上提出热电厂汽轮机振动原因分析及处理对策。
关键词:汽轮机;振动;主要原因;处理办法
引言
现阶段,我国新建的热电厂大部分都是调整抽气式汽轮机为主。因此,汽轮机的运行稳定状态对电厂安全而言具有十分重要的影响。经过实践分析可知,影响汽轮机稳定运行的因素有很多,且这些不定因素的存在将会对汽轮机的正常运行造成一定的干扰。一旦电厂汽轮机运行过程中出现故障,将会直接影响发电系统的正常工作,进而影响人们的生产和生活。另外,电力系统对我国社会经济发展具有十分重要的影响,不稳定故障因素的存在将会对社会各行各业的正常运转造成影响,进而影响社会经济健康发展。因此,热电厂应当加大重视力度,采取一定的措施保证汽轮机的稳定运转。
1汽轮机概述
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。
1.1工作原理
汽轮机的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。
1.2结构部件及配套设备
汽轮机通常都是由两大部分组成,一部分是转动部分,即转子,主要部件有联轴器、叶轮、主轴以及动叶片等;另一部分是静止部分,即静子,具体部件包括汽缸、轴承、隔板、汽封、静叶栅以及进汽部分等。由于汽轮机一般都是在高温和高压的条件下以较高的转速进行工作的,所以其属于精密类重型机械设备,与之配套的设备主要有锅炉、发电机、加热器、凝汽装置以及泵等。
1.3汽轮机的特点
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方面上。伴随着科技水平的不断提高,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热电厂汽轮机振动原因分析及处理对策
2.1设计制造方面因素
汽轮机静止部分中转子的设计与制造质量,直接影响转子质心与旋转中心之间的平衡性及产生的离心力大小,转子若无法与转轴中心良好吻合产生不平衡,会对轴承造成可承受范围外的激振,从而促使汽轮机发生振动。在汽轮机装配过程中转子设计、制作、装配等方面的质量问题是引起汽轮机振动的关键原因。生产厂家机械加工精密性达不到要求,以及装配质量得不到保证,常常造成汽轮机出现振动导致设备运转效率低下、安全性降低等严重后果。
生产厂家在设计制造及装配汽轮机的过程中,应以汽轮机的设计原理为依据,严格按照制造要求进行,从而提高汽轮机内部各构件的精度,在装配过程中对叶片、主轴、叶轮及联轴器等进行试动平衡检验,并在转子装配完成后、设备出厂前对其分别在高速、低速运转环境下进行设备整体动平衡性检验,确保转子平衡量符合标准。
2.2安装及检修原因
汽轮机的安装和检修过程中都会对机组造成非常大的影响,通过对大量机组振动的原因进行分析后得知,很大一部分汽轮机振动都是由于安装和检修不当造成的。下面简要介绍一下对汽轮机振动影响较为明显的几个方面及其相应的处理措施。
2.2.1轴承标高
汽轮机两端主要是依靠轴承来予以支撑的,当两端轴承的标高不在同一范围内时,便会导致轴承的负荷分配出现不合理的情况,此时很容易引起汽轮机振动。对于这一问题的处理措施是,在汽轮机安装和检修的过程中,应按照生产厂家的建议,并结合本单位的具体情况对轴承标高进行调整,使两端轴承的标高相一致。
2.2.2动静间隙
通常情况下,汽轮机转子与气缸等零部件之间都存在一定的间隙。随着汽轮机的不停运转,这些间隙便会因磨损而增大,当间隙超过一定范围时,便会导致汽轮机的内效率降低。但这些间隙又不能太小,不然容易引起动静摩擦,而这一情况会使汽轮机振动发生变化,最终会造成振动超标。对于这一原因引起的振动解决措施比较简单,只需要在检修的过程中合理对隔板汽封以及端部汽封的间隙进行调整即可。
2.3机组运行过程中出现的振动
通常情况下,汽轮机转子运行的环境比较复杂,它在运行过程中不仅会受到高速旋转气流冲击作用力,同时高温、潮湿以及高压的工作环境会对转子造成一定的破坏,影响机组转子的安全稳定运行。因此,火电厂应当对转子日常的保养和检查工作给予高度的重视,一旦检查过程中发现故障,维修技术人员应当立即采取解决措施,对产生摩擦振动的部件进行必要维修,而如果机组部件维修价值不高应当进行更换,以消除摩擦振动对汽轮机运行造成的不利影响。
2.3.1假如发现汽轮机在运行过程中振动变得愈来愈剧烈,必须检查汽轮机产生的声音,并强化监视蒸汽相关参数、气缸的温度值、轴承温度值以及润滑油的温度和油压等等,查明原因并采取对应措施加以解决。
2.3.2假如汽轮机在启动提速或者带负荷运行时产生剧烈振动的话,并且通流或者轴封位置的摩擦声响比较清晰,务必及时停机进行检查。假如只是振动稍微有一点点大,则应当减速或者降低负荷直至振动恢复正常,并在该转速及负荷下持续运行一段时间,再提速或者增加负荷。假如还是不能彻底消除振动,务必及时停机进行检查,查明原因并采取对策,问题得到解决之后才能开机运行。
2.3.3假如汽轮机在运行中发现异响或者异常振动的话,首先应当降低负荷,如果可以彻底消除则说明机组自身没有问题,假如振动太过强烈并能听到金属摩擦声的话,务必破坏真空立即停机,以免造成严重的事故。
3结语
综上所述,汽轮机作为热电厂发电系统的重要组成部分,对电厂安全稳定运行具有十分重要的影响作用。但是汽轮机运行稳定性会受到诸多因素的影响,尤其是振动故障问题的发生会严重影响发电机组的正常运行,因此,热电厂应当对汽轮机振动故障排查工作的进行给予高度的重视,特别是对一些常见的振动故障应当进行详细分析,并制定相应的解决措施,为电厂发电系统稳定安全运行提供坚实的保障。
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