火电厂汽轮机异常振动故障排查技术探索林国峰

发表时间:2020/6/24   来源:《中国西部科技》2020年7期   作者:林国峰
[导读] 火电厂汽轮机设备振动水平的高低,
        摘要:火电厂汽轮机设备振动水平的高低,是对其运行稳定性、安全性和质量水平进行检查的主要指标。但是由于生产制造的问题、安装的问题以及实际运行的监管控制等等,汽轮机经常会在运行的过程当中发生异常振动。只有对其进行故障原因分析以及有效的排查,才能够降低振动对于设备造成的影响,提高火电厂运行的稳定性与安全性。本文对火电厂汽轮机异常振动故障排查技术进行研究,以供参考。
        关键词:火电厂;汽轮机异常;振动故障排查
引言
        随着我国经济不断发展,对电力供应也提出了更高要求,为能够确保居民用电稳定和工业用电不间断,必须做好发电机组日常维护和稳定运行工作。在火电厂发电设备中,汽轮机作为十分重要的设备,保证其安全运行是确保稳定供电和电网稳定运行的基础,做好汽轮机维护和检修工作十分重要。但是在汽轮机实际运行当中,汽轮机异常振动是最常见、最难解决的问题,不仅会影响发电生产,还会对机组系统稳定造成安全影响,严重会造成生产事故,后果不堪设想,因此加强汽轮机振动分析和治理研究有着重要的意义。
1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。
2汽轮机异常振动的原因
        汽轮机的异常振动影响了电厂的生产,一般来说,它的产生是多种缺陷的一种综合反馈。例如,进汽参数异常、疏水不畅、油温异常、油品不达标、轴承内部存在一些隐含的缺陷、运行过程中的一些隐患因素等等都会导致异常振动。因此,只有经过对各处的连接情况、安装的精度情况、设备的磨损程度进行相关的检查,对振动的超标情况进行合理的把控与分析,对检测结果进行合理的分析,并对隐藏的故障点进行科学的排查,才能够投入正常的生产使用中,以避免由于故障问题造成设备运行的稳定性不足,给生产带来严重的损害。
        2.1摩擦振动原因
        摩擦振动也是造成汽轮机振动的主要异常原因之一,由于轴端汽封、叶片围带汽封和隔板汽封等部位动静部分间的径向间隙较小,受到转子热弯曲、管道推力、汽缸跑偏等因素影响,容易使径向间隙消失,使得汽轮机内部产生动静摩擦,造成机组强烈振动,严重时则会导致大轴永久弯曲。   
        2.2因转子质量不平衡而引发的异常振动问题
        第一,如果汽轮机在运行过程中发生叶片折断、脱落等问题,造成转子质量不平衡,以至于转子每旋转一周就会受到一次不平衡质量的离心力冲击影响,最终体现的结果便是异常振动。第二,汽轮机在运行过程中,当转子发生弹性弯曲,即便不会引起动静部件发生摩擦也会导致异常振动问题的出现。这种振动特性与转子质量不平衡的振动情况类似,不同点就在于轴向振动较为突出,特别是当汽轮机超过临界转速时轴向振动幅度会大幅增加。

第三,汽轮机轴承油膜不够稳定,甚至出现了破坏现象,以至于轴瓦乌金很快被烧毁,继而导致轴颈因为受热而发生弯曲,于是出现了剧烈振动的问题。第四,由于汽轮机内部的动静叶片发生相互摩擦,通流部分的轴向间隙不够,隔板出现弯曲,迫使叶片发生变形,推力轴承的安置不当,内部部件引发摩擦问题,从而导致异常振动的发生。第五,汽轮机内部发生水冲击,增大了转子的轴向推力,产生了较大的不平衡扭力,导致汽轮机转子发生异常振动,甚至会将推力瓦烧毁。
        2.3真空问题
        真空会直接影响汽轮机的运行效率。从实际情况来看,凝汽器在汽轮机排汽口营造真空度从而维持热效率。如果凝汽器内的真空度不足,会直接降低凝汽器的运行效率,特别是在高温环境下的影响更大。通常是由于轴封供汽不足、真空系统有漏点等造成凝汽器真空度下降,从而造成汽轮机异常振动。
3汽轮机异常振动治理措施
        3.1油膜振动故障排除
        第一,提高润滑油的进油温度,一般来说,如果油温较低,最小油膜厚度增大,就可能造成油膜振荡的现象。将油温提高到38~45℃,可以尽可能提高油的流畅程度,降低黏度,设备表面结出的油膜厚度就会较小,离心率也会较大,这种情况下,油膜振荡会被比较快速的被破坏,转子中心的离心速度较高,可以进一步减少运行的阻力,减轻振动现象。第二,轴承的结构设计决定其稳定性。汽轮发电机组中采用可倾瓦稳定性最佳,其次为椭圆瓦。前者主要运用于大型机组,后者运用较为广泛。在现场若发现轴瓦自激振动且采用的是圆筒瓦时,可修改为椭圆瓦,以降低振动程度。第三,通过启动顶轴油泵的方式提高轴承油膜的径向刚度,改变轴承的间隙情况,排除油膜振荡现象。
        3.2真空问题故障优化措施
        针对空冷凝气器,要根据汽轮机实际表现判断是否出现故障。通常是采用灌水方法判定轴封加热器水封系统是否封住真空,水封水位的高低变化对真空是否有影响来判断轴封水封是否存在问题;对轴封供汽进行调整,观察真空是否发生变化,以便判断轴封供汽是否正常;对空冷散热片及汽轮机系统,通过氦气查漏设备,进行漏点扫描和严密性检查,如果发现漏汽点要立刻处理,避免真空不足。
        3.3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。
结束语
        综上所述,想要保证电力生产的平稳性,就必须要重视汽轮机异常振动问题。电厂设备管理人员定期对汽轮机组进行检查维护和综合分析,根据汽轮机振动表现判断振动类型,并分析异常振动产生原因,及时采取应对措施,这样才能够保证机组的安全稳定经济运行,为电网用户提供连续优质的电力产品。
参考文献
[1]廖申丁.火力发电厂汽轮机轴承振动大的原因分析及处理措施[J].机电信息,2019(35):83-84.
[2]朱永玖,徐丹,马尊孝.汽轮机轴瓦振动分析及处理对策研究[J].工程技术研究,2019,4(19):104-105.
[3]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.
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