汽轮机振动高的运行优化及处理

发表时间:2021/4/15   来源:《工程管理前沿》2021年2期   作者:蒋开颜
[导读] 汽轮机运行期间,可以结合具体振动情况,判断汽轮机状态
        蒋开颜
        四川广安发电有限责任公司 四川 广安  638000

        摘要:汽轮机运行期间,可以结合具体振动情况,判断汽轮机状态,如果汽轮机出现异常振动,很可能因为长期运行出现故障。导致汽轮机异常的原因较多,为了保证汽轮机稳定运行,提升汽轮机工作效率,有必要加强汽轮机异常振动控制,确保汽轮机振动处在合理范围内
        关键词:汽轮机; 运行振动故障; 解决措施
        引言
        随着我国社会经济的不断发展,日常生活与工业生产对供电的稳定性要求都在不断提高,电厂要注重对各种机械的管理工作。汽轮机作为发电系统中重要的组成部分,做好汽轮机故障排查和检修工作能够有效提高供电系统的稳定性,促进电厂安全生产和建设。因此,对汽轮机的常见故障及应对策略进行研究,具有重要的现实意义。
1汽轮机的概述
        汽轮机在电厂的工作就是使蒸汽热能转化成机械能的旋转式动力的机械设备。汽轮机能够在多方面进行使用,比如说它能够作为发电机组进行工作运转。汽轮机的组成部分分为转动部分和静止部分。其中连轴器,叶轮组轴和动叶片属于转动的部分。而气缸轴、承隔板和静叶属于静止的部分。汽轮机工作中配套使用的机械,部分还有锅炉和发电机,以及其他加热器的装置等。值得引起注意的是,汽轮机是在高温高压的环境下工作的,并且他是被规划于精密类重型机械设备的范围。进一步探究汽轮机的工作原理会发现,当锅炉内的蒸汽传输到蒸汽机内部时,蒸汽会在那个时候进入过机组的喷嘴,通过这种方法,蒸汽将自身所携带的热能转化为机械能。现代的汽轮机,相比于传统的复式蒸汽机,汽轮机的转速更快,连续性也比较强,这一些明显的优势是汽轮机的输出功率高于复式蒸汽机的输出功率。
2汽轮机振动危害
        汽轮发电机组作为发电系统中的主要构成,异常振动会对生产系统产生重要影响,情况严重的,还会导致全厂停车,最终对年度任务产生影响。(1)轴封磨损会破坏密封作用,增大高压缸蒸汽外漏量,进而使得水分进入到润滑油中,引起油膜结构破坏,最终导致轴瓦乌金融化。随着漏气损失的不断增加,机组经济性也会受到影响。(2)磨损隔板汽封。当隔板汽封被严重磨损,会导致级间漏气与转子轴向力进一步增加,最终融化推力瓦乌金。(3)磨损滑销系统。滑销系统不仅可以固定轴承外壳与汽轮气缸;还能确保机组有效收缩或膨胀。磨损严重期间,会对机组热膨胀产生影响,严重的还会导致更多事故。(4)发电机励磁机部件损坏。异常振动会对机组运行产生较大威胁,汽轮发电机组振动问题复杂,引起振动原因较多,但只要找到振动原因,就能合理解决振动问题。
3汽轮机振动原因分析
        3.1因转子受热弯曲变形而导致异常振动
        汽轮机的转子受热弯曲变形后会导致汽轮机发生异常振动。导致转子受热弯曲变形的因素很多,最主要的是转子散热不良、自身热量过高导致的变形。在汽轮机运行时,冷空气、水汽等进入气缸内,和气缸产生摩擦产生大量的热能,这些热能导致转子难以有效冷却而受热变形。一旦转子弯曲变形,就会影响到转轮机组的正常运转,出现异常振动。这种异常振动如果不能及时被发现并有效解决,将会给汽轮机的正常运行带来影响,严重情况下将直接导致故障产生。转子受热弯曲,使轴弹力发生改变,引发转子运行失衡,离心相位发生改变。如果轴弹力和离心力能够得到抵消,转子的振动幅度将比较小,对汽轮机运行带来的影响也较小。如果两种力不能抵消,甚至叠加在一起,就造成转子大幅度振动,产生剧烈的噪声,引发故障的可能性极大。
        3.2动静摩擦
        近几年,人们对汽轮机工作效率有了新的要求,动静间隙逐渐减小,碰摩可能性不断增加。动静摩擦将引起汽轮机振动,情节严重的还会导致转轴弯曲,轴系统受损严重。产生动静摩擦原因如下:(1)转轴振动大,质量不均衡,转子弯曲,轴系失稳等情况;(2)转子发生偏斜;(3)动静间隙小;(4)缸体变形。
        3.3汽轮机凝汽器真空过低
        凝汽器是经常发生故障的设备,凝汽器真空过低是汽轮机常见的故障之一。

凝汽器在汽轮机内具有较大的作用,能够使进入汽轮机的蒸汽膨胀为相对较低的排气压力,使热效率得到提升;凝汽器能够为锅炉提供用水,供锅炉循环使用。凝汽器的真空程度能够直接影响汽轮机的运转情况,当凝汽器真空过低时,会造成排气温度升高以及汽轮机振动过大。当汽轮机外部的温度升高时,会导致内部的水循环温度随之升高,对凝汽器的正常工作产生干扰。如果温度过高,会导致凝汽器的排气压力处于过较高的状态,最终导致凝汽器内的真空程度过低。
4解决汽轮机异常振动措施
        4.1解决转子发生热弯曲故障
        汽轮机工作较长时间后,转子受到热力作用常常会发生弯曲,这会对汽轮机运行状态产生较大影响。当转子在外力作用下弯曲,势必需要更换新转子,如此即可有效解决汽轮机振动故障问题,确保汽轮机合理运行。为了减少汽轮机故障问题产生,不仅要确保设备合理安装,还应保证级数人员经验丰富,便于站在不同视角,加强设备运行与安装控制,如此方能保证设备合理运行,最终为发电厂提供充分供电保障。若有故障出现,工作人员应详细检查故障位点,主动分析原因,及时采取措施,加强日常检修与养护,同时让工作人员做好工作记录,合理控制故障产生。
        4.2因摩擦振动产生故障采取的处理措施
        汽轮机在运行过程中难免会产生摩擦振动,这是因为各个设备在运行时都不可避免出现摩擦,根本不能消除。但如果摩擦情况过于严重,就会导致设备异常振动的出现,可能造成设备出现故障。因此,应该对汽轮机内部的各个部件进行检查,查看是静摩擦还是动摩擦,一旦摩擦噪声过大,就需要进行检修。对于因摩擦而发生故障的设备,需要进行检修或更换,保证振动摩擦不会对其他元件造成影响。
        4.3凝汽器真空过低的处理措施
        当发生凝汽器真空过低的故障时,要对汽轮机整体的运行状态数据进行分析,探查凝汽器真空过低故障的原因。(1)经过检测人员的技术检测,确定轴封供汽压力不足导致凝汽器真空过低后,检测人员要及时检查轴封的压力是否正常,通常情况下,只要把轴封压力调回正常范围内即可,如果轴封自身压力不足,要对抽风气源进行切换,使轴封压力进入正常范围。(2)当检测人员观察到真空表指示数值过低、汽轮机的排气缸温度上升、凝汽器的水位计升高的现象,可以确定是凝汽器水井水位过高导致的真空过低,要找到凝汽器水位上升的原因并及时把凝汽器的水位下降到正常水位值。
        4.4加强对汽轮机的振动监督
        加强对汽轮机的振动监督,及时发现异常振动问题,并给予针对性的解决措施,这是降低汽轮机异常振动幅度的关键。为此,应该为汽轮机安装轴承振动测量装置、大轴振动测量装置,以此对汽轮机组在实际运行过程中的振动情况加以监督。若汽轮机出现异常振动,超过了临界值,测量装置就会发出报警信号,提醒工作人员进行维修,甚至是采取停机处理,以免损失进一步扩大。
        4.5振动保护装置安装
        振动保护装置由信号报警系统、监控系统、保护系统构成,该装置和测量装置一样,若振动大于某一临界值装置就会发出预警信号,该保护装置的不同主要为其可以发出脉冲信号,该信号可以对电路进行合理控制,让其主动关闭主要汽门,便于紧急停机。一直以来,在汽轮机机组量不断增加的当下,安装测量和保护装置越来越重要。所以,日常工作期间,有必要加强安全监视和保护装置动作研究,确保保护动作科学合理地开展。
结束语
        在汽轮机的运转过程中,必然会因为各种因素造成振动,引发汽轮机故障。为了避免因为振动而造成的汽轮机故障,必须做好汽轮机监测工作,将可能引起故障的异常振动及时解决。因此,在对汽轮机的维护方面,应做好检查和统计工作,总结所遇到的异常振动情况,不断完善处理机制,这样才能确保汽轮机的运行更加安全、高效。
参考文献
[1]陈常锋,裴石磊.汽轮机异常振动原因分析及解决方法[J].内燃机与配件,2019(18):179-180.
[2]贺远锋.汽轮机启动过程中的振动故障及解决措施[J].技术与市场,2019,26(06):143-144.
[3]谢晨宇,王兴邦.汽轮机运行振动的大原因分析及应对措施[J].科技风,2019(15):131.
        
        
       
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