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摘要:汽轮发电机组的振动对于设备的稳定运行有重要的影响,直接关系到企业的安全生产。对产生振动的影响因素进行分析,具有多方面的原因,设计、制造、安装以及后期的管理等,都可能会导致汽轮发电机组的振动。下面将从几个方面对影响振动的因素进行分析,为汽轮发电机组的稳定运行提供基础的理论依据。
关键词:汽轮机 异常振动 影响因素 解决措施
中图分类号:TB857文献标识码: A
一、 设计制造环节的失误
汽轮发电机最为重要的运行设备,其设计的每一个环节都非常重要。在运行的过程中,其转子的运行速度非常快,如果在旋转中心方面发生偏离,将会对轴承造成激荡力,导致整个机组的振动。所以为了防止中心的偏离,在设计的过程中应该对生产工艺做出严格的规定,在进行转子装配时,每安装一级叶片就做一次平衡试验,在整体完成后再进行一次整体试验,只有保证整体的平衡性,才能够控制振动的产生。
在对机组进行加工制造的过程中,受到加工精度的影响会导致工艺质量不过关,易造成振动现象的产生。为了减少因为制造环节出现的振动,应该提高机械加工的精度,保证生产的质量。在生产的过程中,应该使用先进的生产工艺和材料,提高稳定性,降低因为生产环节造成的振动。
二、 安装与检修方面的因素
对汽轮发电机组的安装需要具有很高的技术,并且在安装的过程中要严格按照说明书进行。在后期运行的过程中,要做好检修工作,保证汽轮发电机组能够正常的运行。在安装与检修的过程中,会因为工艺水平不高或者没有按照规范的要求执行,都会导致机组发生振动,所以在这两个环节要给予高度的重视。
1 轴承中心高的选择
在汽轮发电机安装的过程中,需要轴承作为支撑,所以轴承的设置极为关键,两侧轴承的中心高一定要在同一水平线上,保持汽轮发电机的平衡。如果两侧的轴承中心高不同,那么其所承担的荷载也就不同,在负荷较轻的一端,就会出现自激振动,而较重的一端就会因为负荷较强而产生较大的承载压力,从而引起轴瓦温度的上升,导致机组振动。
针对这种现象可以在安装汽轮发电机组之前,详细阅读厂家的安装说明,严格按照技术要求执行,根据现场的实际情况,对轴承的中心高进行准确的测量,通过垫片的調整到合理的位置后,再进行机组的安装。因为机组在运行的过程中会因为发热等状况出现变化,所以对于这些问题要考虑周全。
2 轴承自身特征因素
轴承自身的特性与机组的振动同样存在很大的联系,如果轴承自身的性能不好,那么在机组运行的过程中就会受到影响。轴瓦的紧力、顶隙以及连接处等对机组的振动影响较大。如果轴瓦的紧力和顶隙稳定性较差的情况下,在受到外界因素影响时,就会因为超出振动的指标而发生振动。在轴承的连接处,如果刚性较差,那么在激振力的影响下,也会发生振动。
3 提高管理效率
在生产的过程中,机组需要承担较重的工作负担,由此对零部件的消耗较高,在日常运行的过程中,需要加强检修工作。制定完善的检修计划,健全管理体制。在机组停运期间,要做好维护保养工作,使机组能够维持一个正常状态,为稳定运行打下坚实的基础。只有做好管理工作,提高管理的效率,才能够保证机组的性能正常,为工业生产的安全运行创造有利的基础。
4 滑销系统因素
机组在运行的过程中,会因为高速的运转而导致零部件变热,在这种高负荷的影响下,会发生膨胀现象。膨胀时,滑销系统会引导膨胀,但是如果滑销系统受到外界因素而卡滞时,就会阻碍膨胀的进行。如果膨胀无法进行,就会导致机组发生膨胀,严重的情况下会无法开机。所以在检修期间要对滑销系统给予重视,保证其能够正常运行。
5 控制动静间隙
汽轮机转子与气缸和汽轮机轴封之间以及发电机转子与定子间存在一定间隙,一旦汽轮机转子与气缸间的间隙过大,汽轮机内效率会降低,如果汽轮机与轴封间的间隙过大会引起蒸汽外漏或者内漏,影响机组的效率,如果发电机转子与定子间的间隙过大会影响发电机的效率,间隙也不能过小,将会引起动静碰磨,引起机组振动超标。所以要合理调整隔板汽封、端部汽封及发电机转子与定子间的间隙控制十分重要。
三、 运行管理效率因素
在设计、制造、安装、检修上都没有问题的话,那么机组的振动的主要原因就是由于运行管理失误而导致的。
1 机组膨胀导致的振动
滑销系统制约机组膨胀状况,如果滑销系统自身状况良好的话,那么就需要加强对运行管理人员的管理,提高管理水平。不论是膨胀不足还是膨胀过大都会引起机组的动静碰磨,产生振动。
2 掌握润滑油温
润滑油是轴承运转过程中的重要因素,直接关系到轴承的运行状况。轴瓦内的轴颈如果有较高的稳定性,那么就会减少机组的振动。如果稳定性较差,在外界因素的作用下,就会发生振动。同时,在转子转动的过程中,润滑油产生一定的油温,如果油温过高,将会对油膜有所影响,对轴承的运转造成不利。所以要合理的控制润滑油的油温,将其控制在合理的范围内。
3 轴封进汽温度
每一轴封的进汽温度都存在着一定的差异,在运行规程范围内调整轴封进汽温度会对机组的振动产生一定的影响。主要表现为进汽温度对轴承座中心高的影响和温度对端部汽封处动静间隙的影响。
4 掌控机组真空和排汽缸温度
二者之间存在着极为密切的关系,任何一个因素的变化都会导致另外因素的转变,对于轴承座坐落在排汽缸上的机组来说,排汽缸温度的变化主要表现在对轴承座中心高的影响上,因此会对机组的振动产生影响。
四、汽轮机异常振动的解决措施
1汽轮机组气流激振。汽轮机组气流激振故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据,连同机组满负荷时的数据记录,做出成组曲线,观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率,从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程,观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性,消除气流激振。简单的说就是确定机组产生气流激振的工作状态,采用减低负荷变化率和避开产生气流激振的负荷范围的方式来避免气流激振的产生。
2转子热变形导致异常振动。与轴心偏离不同之处在于轴弯曲会使两端产生锥形运动,因而在轴向还会产生较大的工频振动。另外,转轴弯曲时,由于弯曲产生的弹力和转子不平衡所产生的离心力相位不同,两者之间相互作用会有所抵消,转轴的振幅在某个转速下会有所减小,即在某个转速上,转轴的振幅会产生一个“凹谷”,这点与不平衡转子动力特性有所不同。当弯曲的作用小于不衡量时,振幅的减少发生在临界转速以下;当弯曲作用大于不平衡量时,振幅的减少就发生在临界转速以上。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振动。
3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。
结论
汽轮机组的异常振动不仅危害机组,甚至会影响整个发电系统,造成无法正常供电。因此,我们要用科学合理的方法避免或减小异常振动。在接收机组之前,应该进行严格的测试机组振动情况。生产运行过程中,对振动检测要做到制度化、经常化,严格监控和控制机组的异常振动,对机组振动的原因要进行科学分析。
参考文献
[1]刘宁,王海宁.浅析汽轮机振动原因[J].内蒙古石油化工,2008(23)
[2]李刚.电厂汽轮机振动的原因分析及保护措施[J].硅谷,2008(18)
关键词:汽轮机 异常振动 影响因素 解决措施
中图分类号:TB857文献标识码: A
一、 设计制造环节的失误
汽轮发电机最为重要的运行设备,其设计的每一个环节都非常重要。在运行的过程中,其转子的运行速度非常快,如果在旋转中心方面发生偏离,将会对轴承造成激荡力,导致整个机组的振动。所以为了防止中心的偏离,在设计的过程中应该对生产工艺做出严格的规定,在进行转子装配时,每安装一级叶片就做一次平衡试验,在整体完成后再进行一次整体试验,只有保证整体的平衡性,才能够控制振动的产生。
在对机组进行加工制造的过程中,受到加工精度的影响会导致工艺质量不过关,易造成振动现象的产生。为了减少因为制造环节出现的振动,应该提高机械加工的精度,保证生产的质量。在生产的过程中,应该使用先进的生产工艺和材料,提高稳定性,降低因为生产环节造成的振动。
二、 安装与检修方面的因素
对汽轮发电机组的安装需要具有很高的技术,并且在安装的过程中要严格按照说明书进行。在后期运行的过程中,要做好检修工作,保证汽轮发电机组能够正常的运行。在安装与检修的过程中,会因为工艺水平不高或者没有按照规范的要求执行,都会导致机组发生振动,所以在这两个环节要给予高度的重视。
1 轴承中心高的选择
在汽轮发电机安装的过程中,需要轴承作为支撑,所以轴承的设置极为关键,两侧轴承的中心高一定要在同一水平线上,保持汽轮发电机的平衡。如果两侧的轴承中心高不同,那么其所承担的荷载也就不同,在负荷较轻的一端,就会出现自激振动,而较重的一端就会因为负荷较强而产生较大的承载压力,从而引起轴瓦温度的上升,导致机组振动。
针对这种现象可以在安装汽轮发电机组之前,详细阅读厂家的安装说明,严格按照技术要求执行,根据现场的实际情况,对轴承的中心高进行准确的测量,通过垫片的調整到合理的位置后,再进行机组的安装。因为机组在运行的过程中会因为发热等状况出现变化,所以对于这些问题要考虑周全。
2 轴承自身特征因素
轴承自身的特性与机组的振动同样存在很大的联系,如果轴承自身的性能不好,那么在机组运行的过程中就会受到影响。轴瓦的紧力、顶隙以及连接处等对机组的振动影响较大。如果轴瓦的紧力和顶隙稳定性较差的情况下,在受到外界因素影响时,就会因为超出振动的指标而发生振动。在轴承的连接处,如果刚性较差,那么在激振力的影响下,也会发生振动。
3 提高管理效率
在生产的过程中,机组需要承担较重的工作负担,由此对零部件的消耗较高,在日常运行的过程中,需要加强检修工作。制定完善的检修计划,健全管理体制。在机组停运期间,要做好维护保养工作,使机组能够维持一个正常状态,为稳定运行打下坚实的基础。只有做好管理工作,提高管理的效率,才能够保证机组的性能正常,为工业生产的安全运行创造有利的基础。
4 滑销系统因素
机组在运行的过程中,会因为高速的运转而导致零部件变热,在这种高负荷的影响下,会发生膨胀现象。膨胀时,滑销系统会引导膨胀,但是如果滑销系统受到外界因素而卡滞时,就会阻碍膨胀的进行。如果膨胀无法进行,就会导致机组发生膨胀,严重的情况下会无法开机。所以在检修期间要对滑销系统给予重视,保证其能够正常运行。
5 控制动静间隙
汽轮机转子与气缸和汽轮机轴封之间以及发电机转子与定子间存在一定间隙,一旦汽轮机转子与气缸间的间隙过大,汽轮机内效率会降低,如果汽轮机与轴封间的间隙过大会引起蒸汽外漏或者内漏,影响机组的效率,如果发电机转子与定子间的间隙过大会影响发电机的效率,间隙也不能过小,将会引起动静碰磨,引起机组振动超标。所以要合理调整隔板汽封、端部汽封及发电机转子与定子间的间隙控制十分重要。
三、 运行管理效率因素
在设计、制造、安装、检修上都没有问题的话,那么机组的振动的主要原因就是由于运行管理失误而导致的。
1 机组膨胀导致的振动
滑销系统制约机组膨胀状况,如果滑销系统自身状况良好的话,那么就需要加强对运行管理人员的管理,提高管理水平。不论是膨胀不足还是膨胀过大都会引起机组的动静碰磨,产生振动。
2 掌握润滑油温
润滑油是轴承运转过程中的重要因素,直接关系到轴承的运行状况。轴瓦内的轴颈如果有较高的稳定性,那么就会减少机组的振动。如果稳定性较差,在外界因素的作用下,就会发生振动。同时,在转子转动的过程中,润滑油产生一定的油温,如果油温过高,将会对油膜有所影响,对轴承的运转造成不利。所以要合理的控制润滑油的油温,将其控制在合理的范围内。
3 轴封进汽温度
每一轴封的进汽温度都存在着一定的差异,在运行规程范围内调整轴封进汽温度会对机组的振动产生一定的影响。主要表现为进汽温度对轴承座中心高的影响和温度对端部汽封处动静间隙的影响。
4 掌控机组真空和排汽缸温度
二者之间存在着极为密切的关系,任何一个因素的变化都会导致另外因素的转变,对于轴承座坐落在排汽缸上的机组来说,排汽缸温度的变化主要表现在对轴承座中心高的影响上,因此会对机组的振动产生影响。
四、汽轮机异常振动的解决措施
1汽轮机组气流激振。汽轮机组气流激振故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据,连同机组满负荷时的数据记录,做出成组曲线,观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率,从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程,观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性,消除气流激振。简单的说就是确定机组产生气流激振的工作状态,采用减低负荷变化率和避开产生气流激振的负荷范围的方式来避免气流激振的产生。
2转子热变形导致异常振动。与轴心偏离不同之处在于轴弯曲会使两端产生锥形运动,因而在轴向还会产生较大的工频振动。另外,转轴弯曲时,由于弯曲产生的弹力和转子不平衡所产生的离心力相位不同,两者之间相互作用会有所抵消,转轴的振幅在某个转速下会有所减小,即在某个转速上,转轴的振幅会产生一个“凹谷”,这点与不平衡转子动力特性有所不同。当弯曲的作用小于不衡量时,振幅的减少发生在临界转速以下;当弯曲作用大于不平衡量时,振幅的减少就发生在临界转速以上。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振动。
3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。
结论
汽轮机组的异常振动不仅危害机组,甚至会影响整个发电系统,造成无法正常供电。因此,我们要用科学合理的方法避免或减小异常振动。在接收机组之前,应该进行严格的测试机组振动情况。生产运行过程中,对振动检测要做到制度化、经常化,严格监控和控制机组的异常振动,对机组振动的原因要进行科学分析。
参考文献
[1]刘宁,王海宁.浅析汽轮机振动原因[J].内蒙古石油化工,2008(23)
[2]李刚.电厂汽轮机振动的原因分析及保护措施[J].硅谷,2008(18)