汽轮机轴瓦振动大原因分析及处理

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:程坤
[导读] 摘要:众所周知,汽轮机作为在热电厂中起到关键作用的设备,汽轮机质量的好坏将直接影响到热电厂工作的实施。
        阜新金山煤矸石热电有限公司  辽宁省阜新市  123006
        摘要:众所周知,汽轮机作为在热电厂中起到关键作用的设备,汽轮机质量的好坏将直接影响到热电厂工作的实施。因此,这篇文章将针对汽轮机中轴瓦振动这一问题进行详细的分析探索,以便找到最有效的处理方案。
        关键词:汽轮机轴瓦振动分析
        前言:自汽轮机投入运营以来,垂直震动就是其运行过程中普遍存在的问题之一。然而通过专业的技术人员对于汽轮机越发细致的改进,和专业学者对于汽轮机相关知识的刻苦钻研,现如今关于轴瓦的垂直振动这一问题已经被成功的解决。但是由于对于汽轮机的要求逐步提高,又出现了新的问题,汽轮机的运作还会受到汽轮机轴瓦水平震动的影响。因此这篇文章通过调查汽轮机轴瓦振动实例,并结合此前专业学者的研究结论,来提出一些能够有效解决汽轮机轴瓦振动这一问题的方法,希望能对此有所帮助。
        1 汽油机轴瓦振动有哪些危害
        轴瓦作为汽轮机轴颈与滑动轴承碰触的部分,在汽轮机机组的运行工作当中往往起着较大的作用,同时也对其产生了重要影响。轴承润滑油的中断以及润滑油的品质变坏,都能对轴承油膜产生影响,使轴瓦受到不同程度的损伤,从而引发轴瓦的振动。除此之外,轴承内存在杂物、轴系中心发生偏位时,轴瓦与转轴之间也会产生磨损,并进一步对轴瓦造成损伤,从而引起轴瓦振动这一情况的出现。轴瓦振动存在很多危害,从汽轮机机组使用的角度出发来看,危害如下:(1)轴瓦和转轴之间振动时,会产生刺耳的噪音,如果正处于大型工业厂房中,而多机组又发生了强烈的轴瓦振动,将会产生巨大的嗓音污染,从而进一步对工业生产环境造成更大的影响。(2)通常情况下,如果轴瓦只是发出细微振动,振动范围小于设备振动幅度的规定标准时,则不会影响到机组的运行工作,当轴瓦振动强烈时,强烈的振动则会对轴系质量产生更大的影响,如轴系重心发生改变、大轴出现弯曲、叶片掉落、堵塞水路等一系列问题。而随着膨胀阻力、动静摩擦的改变,振动也将变得越发强烈,从而引发其他零件的松动甚至汽轮机的损毁。(3)轴瓦振动除了能够影响到汽轮机的工作效率之外,还会威胁到专业人员的生命安全。而常见的乌金损坏或者乌金融化则会导致机组振动过于强烈,出现不正常响动,严重时更是可能引起发电机起火。因此,更应该精确有效的分析造成汽轮机轴瓦振动这一问题的原因所在,这样才能够更好的做出相应的应对措施,也可以提前对其做好相关检查,从根本上防止问题的出现。
        2 分析汽轮机轴瓦振动的原因
        汽轮机的设计制造和使用过程中的安全检查等环节出现偏差都可能使汽轮机的轴瓦产生振动。但是案例中的汽轮机在正式投入使用后并未产生较大的问题,由此可以看出,其在生产这一环节并未出现失误,而是在正式投入使用之后的安检环节出现了偏差。如果想全面了解汽轮机轴瓦产生震动的原因所在,必须在运行时全面检测汽轮机的轴瓦中心、轴瓦高度以及轴瓦性能等,以便更加精准的找出原因所在。
        2.1 机组的恶意膨胀
        错误的启动的方式,不够充足的预启动时间,很有可能直接造成机组的受热不均,机组也会因此出现恶意膨胀,影响到轴瓦等其他部件,从而诱发振动,严重时甚至可能发生大轴弯曲和叶片掉落。为了有效避免出现这种严重的事故,务必预热均匀再启动机器。
        2.2 松动的零件
        由于汽轮机的结构非常的精细且复杂,所以过度使用难免产生零件松动的问题。联轴器、油泵转子、转子、齿轮等等零件与轴瓦联系紧密,这些零件的错位和松动很有可能直接导致轴瓦的振动,因此需特别注意。
        2.3 润滑油的温度
        润滑油在机组的运行中起到必不可少的作用,运行过程中的润滑油温度必须保持适中,太低或者太高都会影响到油的性质,并进一步对关联零件的运行产生影响。如果在运行时受到更大的力,轴承耗功率变大,轴瓦就会出现振动加剧的问题。为了避免这一问题的出现,通常需要润滑油的进油温度大于25℃,且润滑油的出油温度小于60℃,防止温度过高或者过低油膜难以建立,汽轮机的振动幅度变大,甚至出现油膜震荡等危险情况。
        2.4 轴封温度的影响
        和润滑油的温度影响油的性质这一原理相似,轴封温度也会对轴瓦的振动产生影响。不仅如此,轴封的温度还能够影响润滑油的温度,破坏润滑油的表层油膜,从而进一步影响到轴承。因此,如果轴封温度过高会导致用来阻止漏气的弹簧受热后刚度降低,严重情况下极有可能完全丧失弹性。
        2.5 排气温度的影响
        过高的排气温度也是影响汽轮机的重要因素之一。一旦排气温度过高,将可能直接导致汽轮机中心发生变化,使轴瓦也产生振动,气缸上移,排气缸产生膨胀,而排气缸温度的升高会使循环水漏水到凝结水侧面,污染水质。


        2.6 转子电流
        发电机在运行时,转子电流产生一定的热量,这会导致周边零件出现膨胀现象,从而导致发电机内部受力不均,引发机组振动变化。看起来这个问题似乎难以避免,其实不然,降低温度能够有效的减少这一意外情况对于发电机的影响。
        2.7 叶片的磨损
        无法避免的是,使用时间较长后的叶片通常都会受到不同程度的损伤。由于叶片每个地方损坏的程度不同,整体的平衡运行也会受到或多或少的影响,这将进一步加剧轴瓦的振动,轻则出现极其刺耳的噪音,若叶片不小心掉进凝汽器则会打坏铜管,并让循环水落进凝结水里,使凝结水的导电程度和硬度激增,叶片如果掉进抽汽管道或者掉进加热器,会损伤管道导致水位上涨。
        3 如何解决汽轮机组轴瓦振动的问题
        汽轮机作为热电厂顺利运行的必要设备,在热电厂的运行当中起到必不可少的作用。汽轮机一旦出现问题,对于热电厂经营的影响也是巨大的。因此,为了避免意外情况出现,在日常运行过程中,必须要对汽轮机实行更加严苛的管理控制。为了在汽轮机产生问题的第一时间修理改正,必须要定期进行严格的安全检查,其次,还要认真养护汽轮机,严格按照各个热电厂的规格和制度来进行修护和检查汽轮机。定期检查汽轮机中的转子,避免因转子电流产热导致其他问题的出现。除此之外,还要留意轮机中各个零件的间距,轮机中的每个零件都起着非常关键的作用。在此同时也要让汽轮机适当休息,避免汽轮机超负荷工作,从而减少汽轮机的可用寿命。
        3.1 安装安全防护设备
        在汽轮机进入场地开始工作之后,需要在汽轮机的轴瓦上安装可以自动开启警报的安全防护设备,一旦轴瓦振动的频率高于正常的振动频率,立刻开启警报提示,相关工作人员接收到通知信号,就能及时有效的切断电路,而后再由相关的检查人员仔细精确的检查设备,这样便能够更大程度的减少财产损失,及时有效的解决问题。
        3.2 对汽轮机进行前期检查
        出于对于企业的经济效益进行考虑,很多热电厂企业在汽轮机出现问题时会让其持续工作,在工作时进行检查,并非是停机进行深度检查。这样通常无法起到精确检查的作用,自然也就无法精准的发现问题并及时解决问题。所以务必要在前期就对汽轮机进行深度检查,不然一旦出现了更为严重的问题无法及时补救,则会造成更大的财产损失。
        3.3 检测汽轮机的刚度
        在轴的转动过程中支撑汽轮机的力量通常被称为汽轮机的刚度。汽轮机的刚度在汽轮机的运行全过程当中起着不可替代的重要作用。一旦轴瓦出现异常,则会进一步对刚度造成更大程度的影响,所以需要在这时认真检查汽轮机的刚度,确保其在合适的范围内,这样才能保证工作的顺利进行。
        3.4 检验并控制油温
        负责监盘的工作人员如果发现油温存在上涨趋势应该立刻调节滑油的冷却器冷却水的进水量,将滑油温度控制在合理的范围内,避免因机组振动值达到上限,过大的振动损坏机器。负责检验的工作人员也应该定期检查油质,对于不合格油质进行外部的过滤,从根本上提高滑油质量。
        3.5 听音检测与临界转速
        汽轮机冲转时应该经常在汽轮机的气缸附近进行听音检测,如果可以听到明显的金属摩擦声马上打闸。此外,停机和启动机器时都需要快速的通过临界转速,停机时,和后汽缸相连的真空破坏阀可以破坏真空,从而实现降速,有效避免了长时间停在临界转速区间发生危险。
        3.6 此外,在升降负荷时应尽可能的缩小升降负荷率,可以有效防止因负荷突然升高或者降低引发叶片在受力时过于快速的变化从而进一步引发机组更大的振动。为了防止蒸汽流量发生过大变化从而产生热应力引起更大的振动,在并网之后还需要进行暖机。
        结语:在运行中的汽轮机如果出现轴瓦振动较大的情况,通常是由多种原因所导致的。所以日常检查时,首先要对常见因素进行仔细的检查,如果常见因素都处于正常状态,再进一步对汽轮机整体进行深度检测。这样做便于及时发现问题并做出有效的应对解决措施,从而更好的减少财产损失,同时保证企业的经济效益得到稳步发展。除此之外,相关的工作人员必须对此认真重视,要求其自身对于汽轮机有足够深刻专业的认识,这样,汽轮机一旦出现异常情况,工作人员能够立刻发现,并做出及时有效的处理。同时,每一个企业的热电厂都应当雇佣专业的维修人员,一旦汽轮机出现问题,能够快速准确的查找到原因并第一时间进行维修处理,使轴瓦的振动减轻。
        参考文献:
        [1]李建军.一起汽轮机轴瓦振动大跳机原因分析及处理[J].内燃机与配件,2020(06):172-175.
        [2]周清学.汽轮机轴瓦振动大原因分析及处理[J].住宅与房地产,2019(31):256.
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