汽轮机安装过程中振动问题分析及对策研究

发表时间:2020/12/3   来源:《中国电业》2020年20期   作者:胡玉明
[导读] 随着我国社会水平的提升,经济步伐的推进,我国的电力事业也在这个过程中得到
        胡玉明
        中电建湖北电力建设有限公司 430064
        摘要: 随着我国社会水平的提升,经济步伐的推进,我国的电力事业也在这个过程中得到了较大程度的发展。在发电厂中,汽轮机是非常重要的一项设备类型,是保障电力供应的重要基础。本文以燃煤电厂汽轮机为研究对象,在对其安装过程中常见的振动问题进行全面与研究,并结合相关理论知识与工作实践给出切实可行的解决措施,为提升汽轮机安装效率提供基本指引与借鉴。
        关键词:燃煤电厂;汽轮机;振动故障
        汽轮机是发电厂中重要的设备,离开了汽轮机,发电厂就不能够正常的工作。而汽轮机的安装过程十分的复杂,具有很高的专业性,安装过程中经常出现各种问题,其中比较常见的就是汽轮机震动超出规定的标准。这对于汽轮机的正常运转会造成很大的影响,减少机器的使用寿命,甚至引发严重的生产事故,造成发电厂不能够正常的生产和发电。本文对汽轮机安装中几种比较常见的震动原因进行了分析,并有针对性的提出了应对策略。
        1关于汽轮机
        (1)原理分析。具体工作原理是当来自于锅炉中的蒸汽进入到汽轮机以后,蒸汽会按照一定次序经过机组内的喷嘴和动叶,同时将蒸汽本身的热能逐步转化为供汽轮机转子旋转的机械能。
        (2)零件和相关设施。我们常见的汽轮机有两个重要的构成部分,分别是转子和静子。其中叶轮和主轴等构成了转子,而静子指的是轴承以及汽封等等。因为设备在运转的时候,它本身的汽温和压力都是比较高的,因此它被划分为精密的装置,常见的相关设备有锅炉以及加热设备等等。
        (3)设备特征分析。在以前的时候我们常用复式蒸汽机,它的缺点是流速较慢,而且不能够连续进行,除此之外其蒸汽的流量也很小。然而汽轮机的出现将这些问题很好的解决了。自从其开始大量的运用到工作之中后,许多的研究人员都开始分析它的安全性以及稳定性。随着当前科技的高速发展,目前的设备在整体性方面已经很优秀了。
        2汽轮机安装中振动的原因与危害
        汽轮机的安装属于安装行业当中对于精度要求较高、安装工艺复杂、难度较大的一项安装工程。汽轮机的安装不当是造成汽轮机组振动过大的一个重要原因。由于汽轮机的安装工序较为复杂精密,每一道工序完成的不到位都有可能导致机组振动。例如轴系不同心、滑销系统受阻、缸体受外力等安装中出现的问题,都是机组振动的诱因。
        汽轮机组振动过大所产生的危害是非常巨大的,容易导致机组内部各个部件的连接松动,基础同基础台板之间的连接刚性遭到削弱,或者直接造成机组的转动和静止两部分出现相互摩擦,轴瓦乌金产生破裂,甚至可能导致转子出现弯曲、变形、断裂的情况,进而导致转子的动叶片损坏,危急保安器做出错误动作,最终造成整个汽轮机组被迫停止运行。
        3安装过程中汽轮机振动预防策略
        3.1合理安装基础
        基础对于汽轮机的安装乃至日后的使用都有十分重要的影响。在进行施工之前要按照相关的设计图纸来进行基础的施工工作。要确保基础能够达到规定的强度要求,防止出现不规则沉降,防止机组安装完之后,由于自重而导致沉降。在安装的过程当中,如果基础出现了不均匀沉降,那么就会使台板地下出现空缺,从而导致汽轮机运行过程中产生震动,这种原因导致的震动往往随着汽轮机载荷的变化而不断的变化。
        3.2严格控制轴承座与轴承标高
        在进行轴承座的安装过程当中要始终按照图纸中的相关的要求进行施工,不能够随意进行变更。为了确保安装的精度,应该进行反复的测量,采用平均值。为了确保运行过程当中轴承的承力中心和几何中心发生偏离而导致震动,因此在进行轴承座的安装过程当中要做好相应的测量工作,确保轴承的承力中心和几何中心能够重合。根据设计图纸的要求,严格控制机组支持轴承的高度,从而确保符合能够分配均匀。一旦出现分配不均匀的情况,就有可能导致机组的震动。


        3.3汽缸内部件中心找正
        为了能够进一步提升汽轮机机组所具有的稳定性,我们也需要在图纸的基础上做好汽轮机外缸以及内缸的找正工作,以此保证转子的中心同隔板的重合性。如果我们没有对外缸以及内缸的重合性进行保证,就很可能会因为汽缸空间分布情况的不均匀而使其内部蒸汽不能够以均匀的方式进行泄露,进而导致了振动情况的出现。同时,在我们对其安装的过程中,整个机组是一个冷却、未运行的状态,而当我们安装完毕,将其投入使用之后,汽缸就会随着内部温度的提升而出现较为强烈的膨胀现象,并使得汽缸中心出现了较大的变动。对此,我们就更需要在对其进行安装时能够做好位置的调整工作,尽可能地保证汽缸与转子间的位置精确性。
        3.4安装轴承
        目前,我国发电厂汽轮机中的汽轮转子普遍是可倾瓦式,能够以其良好的稳定性特点,防止油膜发生震荡。由于可倾瓦能够自由摆动,增加了支撑柔性,吸收转轴振动能量,赋予了可倾瓦减震特性。因此,在安装过程中,要处理好轴承盖与轴瓦之间的紧力关系,避免由于紧力过大,导致轴承盖变形,无法发挥自身功能;反之,避免紧力过小,引发振动现象的发生。另外,支持轴承瓦与推力轴承也同样是安装汽轮机的重要环节。支持轴承轴瓦垫块的安装需要施工工作人员注意,由于转子受到垫块的影响,工作人员要保证垫块能够均匀称重,确保独立垫块能够占总垫块的70%以上,且均匀分布,防止汽轮机工作中发生振动现象。推力轴承作为转子相对于汽缸的膨胀死点,在安装过程中,主要是确保转子轴向与设计图纸要求吻合即可,防止过大推力瓦块受到请打冲击力以及过小导致的油膜厚度偏小。
        3.5控制滑销系统间缝
        汽轮机在正常工作状态下,汽缸会受到温度、压力等因素的影响,引起缸体中心与转子中心产生偏离,为了避免这些现象的发生,在汽机缸体中安装了很多滑销,以此来控制整个机组的运动方向,确保汽轮机动、静部分中心位置及各处间隙在膨胀过程中都能够达到标准,从而保障汽轮机能够稳定运行,良好的供应能源。因此,控制销与销槽的间缝在规定范围之内以及滑动面光滑、整洁十分重要。
        3.6活动部件和断叶片
        在安装期间应特别注意,保证没有其它活动部件留存在汽缸内部,如果有活动部件进入汽轮机,运行时活动部件可在气流的冲击下撞伤甚至损坏汽轮机叶片,引起机组振动。如果活动部件留存在发电机内,则可能引起发电机内部短路,造成严重事故。当汽轮机叶片断裂时,转子的质量分布明显不对称,机组的振动会发生明显的变化,既包括振幅大小的变化也包括振动相位的变化。在现场检修转子时对各级叶片逐一进行外观检查,确定无裂纹及铆钉松动现象。
        3.7凝汽器颈部同低压缸排气口连接
        在汽轮机安装过程中,汽轮机低压缸自身体积通常较大,且需要保证其能够同冷凝器保持连接。对此,就需要我们在对低压缸进行安装时应当避免受到外力干扰,以此保证低压缸不会在外力的作用下因出现变形情况而产生振动。同时,我们也需要在安装时通过百分表的应用做好支撑点的测量工作,最大程度地避免变形情况出现。
        4结束语
        发电厂汽轮机的安装涉及到多个工序,安装过程是一项复杂的系统化工程。在安装过程当中,任何一个环节出现问题都有可能造成机组的震动。因此在安装过程当中一定要严格的按照图纸来进行安装,不能够随意的进行更改。同时还要做好安装过程中的工艺质量管理工作,从而确保每个环节都不会出现问题。相关的安装人员要不断的提升自身的素质,增强自身的安装水平,确保汽轮机能够正常的运作。
        参考文献
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        [2]陶树成,周渤洋,盛杰兴.某化工厂汽轮机积盐原因分析及对策[J].中国高新技术企业,2019,1(20):34-36.
        [3]刘文俊,余世群,张新生.汽轮机非稳定性振动诊断与分析[J].新疆电力技术,2019,1(03):33-36.
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