火电厂汽轮机异常振动原因及处理措施张利军--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

火电厂汽轮机异常振动原因及处理措施张利军

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：张利军

[导读] 摘要：火电厂行业与我国国民经济的发展息息相关，是我国重要的支柱性产业，汽轮机在发电系统中占据着十分重要的作用。

        （哈尔滨汽轮机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨 150046）
        摘要：火电厂行业与我国国民经济的发展息息相关，是我国重要的支柱性产业，汽轮机在发电系统中占据着十分重要的作用。当前，汽轮机运行还存在一定问题与故障，严重影响着发电系统的运行效率与安全，基于此，文章从多个角度就汽轮机常见振动故障进行分析，并提出了相关处理方法与检修管理措施。从而消除汽轮机应用中存在的安全隐患，降低故障发生几率。
        关键词：火电厂；汽轮机；异常振动
        1 汽轮机组的工作原理
        汽轮机是一种蒸汽动力装置，故而又被称为蒸汽透平发动机。就机体结构而言，其包含转动部分和静止部分两个结构。其中，转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等单元，静子包含进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等单元。机组运作过程中，当高温高压蒸汽穿过固定喷嘴后，蒸汽气流速度会有所增加，并进一步喷射到叶片上，此时，装有叶片排的转子会进行旋转式运动并对外做功，实现了热能向机械动能的转变。与往复式蒸汽机相比，汽轮机机组的运行具有连续、高速的特征，同时，其过流流量较大，运作功率较高，故而能够有效满足人们的工业生产参需要。现阶段，汽轮机在火力发电、冶金工业、化学工业、舰船动力装置中都有较为普遍的应用。比如，在石油化工领域，汽轮机机组就会和烟机、轴流机、变速箱、电机等设备进行衔接应用，为能量回收应用提供保证。
        2火电厂汽轮机异常振动原因
        2.1油膜振荡引起的异常振动
        汽轮机的正常运行是保证发电系统安全运行的基础与前提，也是维护人们生命安全的关键，因此，必须对汽轮机的不正常运行和故障进行深入分析，并且采取相关的保护装置，降低汽轮机发生故障的几率。油膜是汽轮机的基础部件，如果汽轮机油机的容量无法满足负载的要求，或者汽轮机油机运行的机组负载超过一定限额等情况下，就会导致汽轮机在高度运转过程中出现弓形涡动。伴随着发电机的转子高速旋转，轴径上下浮动，慢慢会出现油膜不稳定的问题，从而导致振动的现象。
        2.2转子热变形导致的振动现象
        转子热变形是汽轮机经常出现的故障类型之一，转子热变形主要是因为当功率过大或者电流过大时，与汽轮机并联运行的机组负载要求并不符合。或者是汽轮机外部故障没有得到及时处理、调压装置系统出现故障等情况下造成的欠压问题，这时电压就不断下降。在汽轮机运转过程中，转子的设计和材料的耐热度不符合高温环境要求，就会造成转子产生热变形，这时当转子出现变形之后，会与转子周围的部件之间的距离越来越小，就会使得汽轮机机转矩下降，从而导致汽轮机热量不断增加，在气压和温度不断增加的情况下，汽轮机就会出现异常振动现象。
        2.3轴瓦振动
        轴瓦是汽轮机滑动轴承和轴颈接触的部分，其对于汽轮机机组的运行具有较大影响。机组运作过中，轴承润滑油突然中断或油品质恶化，就会使得轴承油膜受到影响，造成轴瓦一定程度的损坏，引起轴瓦振动。此外，当轴承内有杂物、轴系中心偏移时，轴瓦与转轴之间会产生一定的动静摩擦，其也会造成轴瓦受损，引发振动现象。从汽轮机机组应用过程来看，轴瓦振动的危害如下：（1）当轴瓦发生振动现象时，转轴与轴瓦之间振动会发生较大的噪音，尤其是在大型工业厂房内，一旦多机组均存在轴瓦振动现象，则会加剧噪音污染的危害程度，影响工业生产的环境的舒适程度。（2）轴瓦发生轻微振动时，且不超过设备振动幅度设计标准时，其尚不会对机组的运行造成影响，而当轴瓦振动现象较为严重时，异常振动会对轴系质量造较大影响，引发掉叶片、大轴弯曲、轴系重心变化、转子内部冷水路堵塞等状况；同时，受动静摩擦、膨胀阻力等因素的影响，振动现象又会进一步强烈，并引起其他零部件松动或损坏，造成恶性循环。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

（3）对于工业企业而言，轴瓦振动不仅会影响汽轮机的运作效率，更会对生产人员的人身安全造成威胁，在生产实践中，应对汽轮机轴瓦振动现象的发生机理进行系统分析，并针对性地进行防治处理。
        3汽轮机常见异常振动的处理分析
        3.1油膜振动检修
        为了防止油膜引起的汽轮机异常振动问题，就需要使汽轮机中的转子和轴承之间可以协调运转。尤其是在汽轮机启停和运行过程中，必须严格依照相关要求和规定进行操作，并且对汽轮机运行状况进行记录，并且应该及时更换蓄电池给足油量，此外，油膜是汽轮机的关键部分，必须遵循一定的原则对油膜进出口进行定期检查，及时清理汽轮机的各个部件，防止灰尘、杂物进入到汽轮机进出口内，加大各个部件的磨损程度。着重检查压力、轴承温度以及进出口的油压上面，如果发生运转部件出现异常现象或者振动等情况需要记录下来，针对停车装置活塞被卡以及喷油齿轮咬紧等问题，及时调整调压法或者进行更换，还可以使用适当的力量敲打油缸。
        3.2气流激振的检修方法
        引起汽轮机启动时曲轴转动振动的原因有很多，应该综合分析与考虑汽轮机曲轴转动不发火的因素，然后对排出油箱内的气体进行检查，检测排出油箱输送泵是否存在问题，再次检查蓄电池和安装方向是否存在错误。此外，对机组的振动数据进行全面记录，然后观察其振动的变化特征与规律，然后进行一次氧化安定性测试，在保证油质符合要求之上，再采用连续喷油的方式，以此保证各个部件的润滑度，通过这种方式避免气流激振的产生。
        3.3汽轮机组轴瓦振动控制措施
        现阶段，汽轮机在多个工业生产领域得到了广泛应用，并且其运作质量受到了轴瓦振动的直接影响。新时期，要提升汽轮机组运作质量，就应进行其轴瓦振动现象的有效治理。安装现阶段，人们对于汽轮机的应用提出了较高要求，为表面轴瓦振动现象的发生，就应在前期注重振动保护装置的合理安装。智能监测设备是进行汽轮机轴瓦振动检测的有效设备，设备运行过程中，一旦轴瓦等装置发生异常振动，这些振动数据就会被系统的传达到控制中心，然后在系统设定值对比的基础上，发出自动报警警告。当工作人员听到振动报警时，可在第一时间利用其自动控制装置使其自动切断电路紧急制动，这不仅降低了轴瓦振动对汽轮机组的损害，更有效地提升了运行效率。刚度主要是指汽轮机组轴瓦转子支撑汽轮机组系统的刚度，其刚度直接影响着电热厂汽轮机组的运作。利用汽轮机进行工业生产时，如果汽轮机刚度不符合使用要求，就会造成轴瓦振动现象。基于此，在汽轮机检修过程中，应利用检查设备，对转子的截面刚度进行控制，确保其符合设备使用的相关标准。具体而言，在转子轴径检查中，其椭圆度应该小于0.02mm；而在主轴、叶轮、动叶片、联轴器、进汽部分、汽缸、隔板等构件具体零件检修过程中，应对零件间隙及润滑程度进行检查，避免零件间隙过大，润滑油使用不合理等状况的发生。此外，汽轮机气缸负荷会对自己产生较大影响，引发轴瓦振动，故而在气缸检修过程中，应在确保各轴承座底部水泥垫块密实的基础上，再开展负荷分配的工作。就气缸分配而言，应确保其左右垂弧变差不超过0.07mm。
        结束语
        综上所述，引发汽轮机异常振动的因素多而复杂，如在汽轮机的运行过程中发现异常振动，技术人员应该根据故障特征分别进行排查，针对汽轮机异常振动的原因，制定相应的故障排除解决措施。解决汽轮机异常振动，对于维护机组安全有着重要的意义。
        参考文献：
        [1]赵进金.汽轮机异常振动分析与排除[J].化工管理，2019（26）：142-143.
        [2]陈嘉良，尹永伟.汽轮机维修中的常见故障与处理技术研究[J].化工管理，2019（25）：150-151.
        [3]李俊海.汽轮机轴瓦振动及其处理[J].中国新技术新产品，2019（14）：45-46.