汽轮发电机振动原因分析及检修过程控制措施

发表时间:2021/3/15   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:李恒华
[导读] 摘要:汽轮发动机的运行受到多种因素的制约,容易产生振动故障,影响机组的正常启动和运行。
        中国能源建设集团山西电力建设第一有限公司  山西省大同市  037000
        摘要:汽轮发动机的运行受到多种因素的制约,容易产生振动故障,影响机组的正常启动和运行。需要分析汽轮发电机振动故障的发生原因,采取可靠的处理措施,保障汽轮机的正常运行。
        关键词:汽轮发电机;振动;检修
        引言
        汽轮发电机是汽轮发电机组的重要设备之一,对汽轮发电机组的安全稳定运行有着重要影响。发电机振动状态是评价机组能否持续可靠运行的重要指标。如果在运行过程中,发电机轴承振动超过允许值,将会造成发电机密封瓦、轴承、轴颈、油档等设备磨损,导致发电机定子膛内进油、发电机漏氢量增大等不良后果,严重影响机组的安全运行。因此,在汽轮发电机组运行的过程中,发电机的轴承振动值要保持在运行标准范围内,避免发电机出现异常。
        1汽轮发电机工作原理
        汽轮发电机异常振动在发电厂故障中属于较为常见的故障。对于这一原因,故障原因进行检查分析和论证,将发电厂的维护改造创新应用在汽轮机异常震动上,这对于发电系统的稳定运行具有非常重要的意义。围绕汽轮机异常产生的原因展开分析,并根据各类原因找到相应的预防对策。汽轮发电机组中的汽轮机是一种可以将蒸汽热能与机械动能转换的机械设备。在发电机组中,汽轮机属于重要设备组成之一,在运行中有时会被当做压缩机和驱动装置予以运用。蒸汽会按照一定次序从机组中的动叶中同时解放蒸汽本身的热能加以转化,最终产生机械能在汽轮机的转子旋转的过程中产生,带动发电机转子旋转切割磁力,使电能源源不断地产生。
        2汽轮发电机异常振动的危害
        汽轮发电机振动主要分为扭转、横向以及轴向振动3种,如若汽轮发电机振动超过标准范围,会严重危害到汽轮发电机组,具体原因如下:汽轮机叶片由于应力过高而导致疲劳折断损坏;地脚螺栓松动或断裂,机组部件连接部位发生松动;紧固螺钉松动或断裂,轴瓦乌金破损;机座二次浇灌体基础出现裂缝,松动;加快励磁机碳刷以及整流子的磨损速度;危机保安器出现误判;滑销出现磨损,情况严重的还会导致机组出现热膨胀,引发严重的安全事故;通流部分的轴封装置出现磨损,情况严重的还会导致主轴出现弯曲等。由于汽轮发动机振动较为复杂,导致其振动的原因也较多,如油质、油温、进汽参数等与发电机相关的任一介质或设备均有可能会导致汽轮发电机发生振动,所以,要想解决汽轮发电机振动的问题,必须要查明振动原因,并采取针对性的控制措施。
        3汽轮发电机振动原因分析
        3.1汽缸内汽封与叶片出现摩擦。
        (1)安装时或者大修解体回装时隔板(隔板套)中心调整偏差过大,转子与汽封环轴向及径向间隙值偏差过大。(2)在汽轮机启动或者停机时操作不当,各部件出现温差导致膨胀不均匀。(3)在汽轮机启动或者停机时操作不当,造成局部机械变形过大。(4)汽轮机前箱推力瓦或者汽轮机主轴滑动轴承出现缺陷。(5)汽轮机组运行时出现振动监测值严重超标。(6)主轴、叶轮、安装在叶轮上的动叶片及联轴器等松动且错位。(7)汽轮机高压通流部分、中压通流部分、低压通流部分零件受损。(8)如果汽轮机大轴弯曲或者气缸严重变形的情况下强行盘车。
        3.2动静间隙
        在汽轮发电机组出现振动时,导致其振动的因素很多。如果在实践过程中,相关负责人忽视这些情况的处理,最终直接影响汽轮发电机的正常使用,缩短使用寿命。一旦出现振动,势必会出现安全隐患,在实际运行中,汽轮发电机组的汽缸、轴封之间都会存在一定的缝隙。

经调查研究可知,一旦出现较大的缝隙,汽轮发电机组的工作效率明显下降。如果在缝隙较大的环境下长时间进行作业,极有可能引发更加严重的安全隐患。例如:蒸汽外漏、空气出现内漏等一系列较为危险的情况,机组的有效率和真空率难以进行控制。但是,如果两者之间的缝隙较小,那么以上问题出现的概率微乎其微,但,会导致两者之间由于距离较近,动静之间产生强烈的摩擦,无法确保汽轮发电机组的有效运行。
        3.3运行工况方面
        汽轮发电机组在运行中机组叶片断裂,造成转子运行不平衡,动静部分摩擦;机组负荷变化过快或者过大;转子中心有偏差,机组中心不正;润滑油温变化大,润滑油压波动频繁,影响轴承油膜形成;汽轮机汽缸膨胀不均;发电机转子,励磁机线圈接地或层间短路造成负荷不对称等都是机组产生异常振动的原因。
        4防汽轮发电机振动的具体措施
        4.1汽轮机震动异常情况检修
        导致汽轮机发生振动异常问题的原因有很多,检修工作人员在开展实际检修工作时首先必须做好原因分析,然后有采取针对性的维修措施。工作人员要全面排查故障,确定故障位置和类型,并分析故障发生的原因,比如分析振动规律,总结振动振幅、相位、频率等信息;除此之外,还要收集其他设备检修信息,并且做好日常运行状态记录。确定振动规律,获取有效信息后,就可以根据故障特征分析故障产生的原因,然后为具体诊断和维修提供依据,从而采取有效的措施加以预防。
        4.2控制检修进度与检修工艺
        在检修实践的过程中,工作人员需要对检修进度和检修工艺做好控制,从而保障检修在计划的时间内完成,避免检修工作滞后影响火力发电厂的日常发电生产,同时有效保障检修工作的整体质量,避免出现检修工艺不符合火力发电厂实际状况、检修未能发现汽轮机存在问题的状况等。首先,在检修进度控制方面,火力发电厂应该着力加强对汽轮机检修现场的管理控制,建立专门的现场管理监督小组,由专人对检修现场做好统筹工作,协调好不同部门的工作人员,从全局出发,对检修进度进行合理确定,制定科学合理的检修计划,对检修目标、检修重难点、检修的完整流程和每一个具体步骤应注意的事项、使用的检修工具等各方面细节进行具体明确,优先处理汽轮机检修重难点,将汽轮机检修工作有效地化整为零、逐个击破,然后再化零为整,确保汽轮机的各个零部件均处于正常工作状态,切实提高检修的整体质量。值得注意的是,实践中必须根据实际情况的变化,灵活调整检修方案。其次,在检修工艺控制方面,火力发电厂应结合自身所使用汽轮机的具体型号、使用状况等各方面信息,结合检修技术的最新发展状况,合理选择检修工艺,以确保检修工作能够覆盖汽轮机的各方面运行情况。
        结语
        导致汽轮发电机振动的原因非常多,在安装汽轮发电机前,工作人员采取必要的措施来有效避免以上现象对机组安装、检修造成的振动影响,并在作业过程中做到有的放矢,做好发电机的振动控制工作,避免不具备启动条件强行启动现象,从而全面提高汽轮发电机组的安装和使用效率。
        参考文献:
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