汽轮机运行振动危害与解决措施 杨波

发表时间:2020/6/16   来源:《当代电力文化》2020年03期   作者: 杨波
[导读] 汽轮机是电厂供电系统的关键部分,一旦出现运行故障,就会导致电厂主体设备停机,造成损失。
        摘要:汽轮机是电厂供电系统的关键部分,一旦出现运行故障,就会导致电厂主体设备停机,造成损失。因此,必须熟悉汽轮机的常见故障和应对策略。本文对汽轮机运行振动危害与解决措施进行分析,以供参考。
关键词:汽轮机;振动危害;解决措施
引言
        汽轮机振动会严重影响其正常运行,降低了工作效率,带来经济损失。汽轮机振动受多种因素的影响,深入研究可以有效推动我国电力生产的有效进行。当前我国多名学者对此进行了深入研究,并获得了一定进展。
1汽轮机概述
        汽轮机的运行形式表现在经过高压和高温的蒸汽穿过固定喷嘴,从而形成一定的加速气流,这类气流在喷射到叶片位置后就推动叶片一步步旋转起来,并且还能向外做功,这就使得汽轮机获得了蒸汽透平发动机的名称,它属于一种带有旋转式特征的动力装置,该设备被广泛运用在火力发电、化学、冶金等不同的工业生产领域内。和国际上汽轮机的发展情况相比,国内汽轮机发展的起步时间较晚,这就要求相关部门安排专门的检修工作者对有关技术工艺进行持续的创新。而汽轮机的运行原理不同,其具体分类也各有差异,形成了按照设备结构、操作原理、使用性能及热力水平等不同标准进行分类的惯例。
2汽轮机异常振动带来的危害
        若汽轮机在日常运行过程中出现了异常振动问题,不仅会给整个生产系统带来巨大的安全隐患,同时也有可能迫使整条生产线停产,从而影响企业的工作进度,会带来不可预计的经济损失。例如,汽轮机的异常振动会导致轴封磨损,破坏密封作用,使水分混入到轴系润滑油中。一旦油膜被破坏,就会融化轴瓦乌金,加大漏气损失,会影响到整个汽轮机组的经济性能。汽轮机的异常振动会导致隔板汽封磨损,增大级间漏汽,同时加大转子的轴向力,继而引发推力瓦乌金发生熔化。汽轮机的异常振动会导致滑销系统出现严重磨损问题,进而影响整个汽轮机组正常的热膨胀,会引发更为严重的运行故障。汽轮机的异常振动会导致发电机的励磁机部件出现松动、损坏等问题,会威胁到整个汽轮机组的安全稳定运行。汽轮机的振动问题本身就是一个相对复杂的情况,要想切实有效解决异常振动问题,就必须要认清汽轮机异常振动带来的危害以及引发汽轮机异常振动的实际原因和表现形式,并进行深入研究和总结,以保证汽轮机的运行安全。
3汽轮机故障维护管理工作的重要性
        在现代经济社会持续进步的背景下,群众生活与社会生产对电力资源提出了越来越多的需求。为满足巨大的需求量,电厂就必须不断优化其供电水平,生产足量的电力资源。而在汽轮机等设备的长期运行过程中,会不可避免地面临部件磨损、老化等问题,这就为设备故障埋下了隐患,进而影响整个电力系统的稳定运行。因此,做好电厂的设备管理就显得尤为必要,相关单位也要明确加强设备维护管理的重要价值所在,在完善有关管理制度基础上,安排专门的管理人员对其进行长期的状态监测,及时发现设备运行中存在的问题,并采取针对性的解决措施,把问题控制在可控范围内,避免问题恶化,造成系统瘫痪、企业蒙受重大经济损失等严重后果。
4汽轮机振动原因
        首先是油膜失稳,半速涡动以及油膜振动会导致振动问题,当转子转速小于两倍第一临界转速时会发生半速涡动,且这种振动会维持至最高转速。当转子转速发生改变时,涡动频率也会发生改变,帮助工作人员识别半速涡动。其次是气流振动,机组设计人员为了提高工作效率,通过改变级数增大跨距,降低临界转速,增大了工作转速与临界转速之间的差距,以致轴系统稳定性下降。通流部分径向间隙导致转子弯曲,两侧间隙大小不一,使得轴径承受更多的切向力,从而使得轴径进行正向涡动。叶轮流通部分的相互作用力会增大叶轮围带与壳体之间的间隙,以致叶轮带失稳,受磨损,而磨损导致增加的间隙会进一步增大流动切向力,导致更大程度的振动。再次是膨胀不均,其主要由加热不均以及气缸膨胀受阻引起,改变了汽轮机轴承位置与标高,转子中心产生位移,轴承刚度减弱,以致机械振动。最后是动静摩擦,随着汽轮机工作效率的提升,动静间隙不断减少,增大了零件之间的碰撞几率。

而动静摩擦会导致汽轮机产生强烈的振动,甚至还会导致轴承弯曲,破坏整个轴承系统,导致更为严重的经济损失
5汽轮机异常振动的解决措施
        5.1做好汽轮机的安装与检修工作
        异常振动是汽轮机在运行过程中发生的一种缺陷性问题,所以,在安装与检修汽轮机组的过程中,应该先做好汽轮机组的试运行工作,确保汽轮机组的各项振动指标都满足标准需求后方可允许进行投入使用。在安装过程中,切记找准汽轮机组的中心位置,与转子相对,不能存在位移问题。同时,要做好汽轮机的定期检修工作,制订科学合理的检修计划,避免汽轮机存在安全隐患问题。若汽轮机在运行过程中发生异常振动问题,必须要及时找出原因,确保将振动降至允许范围内之后方可继续投入运行。在汽轮机的启动过程中,要保证足够的暖机时间,并保证汽轮机运行条件符合设计标准。
        5.2安装振动保护装置
        振动保护装置是由汽轮机振动监控系统、保护系统、信号报警系统组合而成的一种保护汽轮机安全稳定运行的重要设备。这种振动保护装置与测量装置相似,当振动超过临界值时都可以发出报警信号,而不同点在于保护装置能够发出脉冲信号驱动保护控制电路,使其能够自动关闭主汽门,以达到紧急停机的目的。近年来,随着汽轮机组容量的不断加大,安装测量与保护装置的重要性也越来越突出。为此,在今后的工作中,还要加强对安全监视与保护装置动作准确性的研究工作,使保护动作能够更加科学、可靠。
        5.3防止油膜失稳
        设计人员在设计汽轮机时应适当提升轴系稳定性与系统阻尼,并做好相关工艺技术的检查与控制工作,以免影响轴系的稳定性,提高汽轮机的工作效率。日常汽轮机轴承维护工作可以有效防止油膜失稳问题,对此,设计人员应在遵循运行原则的基础上增大对比压与负载,降低轴承宽度。同时,还应在提高油温的基础上增大承载系数,降低润滑油粘度。但此种防止措施会降低油膜厚度,使汽轮机处于高温工作状态,从而导致油质老化问题,期间设计人员应充分注意。
        5.4其他问题防范
        首先,对于膨胀不均问题,主要因受热与加热期间阻碍引起,此时设计人员应在正式使用汽轮机前做好检查工作,以彻底排除技术故障问题,有效疏通管道,并在疏水期间注意及时清洗机体与管道设施。其次,当金属气缸与再热压力间出现受力不稳问题时,工作人员应检查故障原因,一般因没有正确设置参数以及设备使用时间过长引起。此时工作人员应检查各部件的变形情况,在及时更换的同时调整运行参数。最后是动静摩擦,主要设计人员没有正确设计汽轮机的运行参数,以致损坏设备。此时,机械人员应适当降低机械设备的工作效率,做好零件的更换工作,以防出现动静摩擦问题,为了强化润滑功能,还可以适当增加油脂。
结束语
        综上所述,对汽轮机机组振动过大的策略是,首先,修复断裂的叶片,避免不平衡;第二,严格按照操作规程来操作;第三,确保汽轮机按照工作流程来启动、停运;第四,加强监视汽轮机机组振动情况,将其参数控制在合理范围之内,为汽轮机机组安装保护装置。
参考文献
[1]马超.汽轮机高速运转的在线清洗技术[J].设备管理与维修,2019(24):128-129.
[2]石霖.电厂汽轮机检修中油系统常见故障与应对[J].科技风,2019(35):138.
[3]李宽宽.火力发电厂汽轮机油系统常见故障分析及防治措施[J].机电信息,2019(35):112-113.
[4]周川川.电厂汽轮机运行的节能降耗探讨[J].机械管理开发,2018,33(01):140-141.
       
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: