(大唐长春第三热电厂130000)
摘要:作为电厂汽轮机组应用中的重要方面,其振动问题的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对电厂汽轮机组振动问题的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化电厂汽轮机组在实际应用中的整体效果。
关键词:电厂;汽轮机组振动;问题;对策
在电厂的发电设备当中,汽轮机是运行的主体。汽轮机的故障是导致整个发电系统故障的主要因素,机组的振动会随着转子转速导致转轴发生跳动,将会发生严重的安全事故。因此,本文针对电厂汽轮机振动问题进行了研究,以确保电力系统的稳定运行。
一、概述
汽轮发电机组是高速旋转机械,在运行过程中振动是不可避免的,机组振动是汽轮发电机组运行状况优劣的重要标志之一,也是机组设计、制造、安装、检修质量的综合反映。振动故障一旦发生,将造成一系列不良后果,影响机组的运行和生产,严重的振动甚至会酿成整机的毁坏。振动大的直接危害主要有:导致机组零部件承受很大动应力,使其材料疲劳或损坏;可能导致螺栓螺帽等紧固件松弛,造成汽缸中分面等处的蒸汽泄漏;可能导致汽轮机动静部分发生摩擦,轴承磨损加剧;可能导致主轴弯曲等。一般来说振动幅度不超过规定标准的是属于正常振动,本文所说的振动是机组转动中振幅比原有水平增大,特别是增大到超过允许标准的振动,也就是异常振动。因此新安装或检修后的机组,必须经过试运行,测试各轴承振动及各轴承处轴振在合格标准以内,方可将机组投入运行。因此在日常汽轮机运行中,对其异常振动故障的分析和排除则成为汽轮机日常维护的重要内容之一,只有有效的排除了异常振动,才能保证机组的稳定运行,保证正常的电力供应。
二、电厂汽轮机组振动问题分析
2.1因转子质量不平衡所引发的机组振动
因转子质量不平衡问题而引发的离心力或者说激振力,应当是导致电厂汽轮机组产生振动问题的最主要同时也是最根本原因。由此问题引发汽轮机组振动的情况下,越高的转动速度所对应的离心力也就越大。换句话说,在电厂汽轮机组支承系统刚度指标维持恒定的状态下,机组正常运行所对应的振动幅度也会相应提升,最终导致所表现出的振动有明显的同频特征。
2.2因运行中心不正所引发的机组振动
①汽轮机在启动的过程中,如果没有运用足够多的时间来进行暖机,在加负荷或者是升速时速度过快,就会导致调节系统出现卡涩的情况或者是在受热之后汽缸膨胀的不均匀,让汽缸在膨胀时受限,这些种种因素,都会导致在汽缸的作用下转子发生歪斜,导致机组移位的不正常,从而发生振动。②如果真空在机组运行的整个过程中发生下降,就会导致排气温度的进一步上升,后轴承抬高,在对机组中心造成破坏之后,产生振动。③在全面的维护和检修机组之后,没有正确的安装靠背轮,偏离了中心,所以在运行的整个过程中,振动会随之产生,并且还会因为负荷的增加而增加。④在设计的过程中,对进汽温度有明确的规定,但是机组却在不符合规定的条件下运行,从而导致胀差上升以及汽缸发生变形。比如高压轴封往上抬高,会使机组的轴向位移超出设计规定的范围,从而导致振动的产生。
2.3因油膜振荡所引发的机组振动
如果电厂汽轮机组在其自身的运行中出现转子失稳的问题,那么其相应的振动将会出现极为混乱的状况。一旦发生程度较大的失稳问题,汽轮机设备自身的运行振动幅度将会进一步增加。在此振动中,油膜振荡的形成主要为:电厂汽轮机组运行发生较为严重的失稳问题,其振动频率与转动速度之间的比例关系为1:2。就算在此时,机组的转动速度进行提升,相应的振动频率依旧维持在此恒定状态中。此种振动故障的主要特点为:低频振动,振动幅度较小。而在此前提情况之下,如果汽轮机组的运行转动速度与一阶临界的转动速度相比要高于2倍,那么其所产生的低频振动率与一阶的临界转动速度是相同步的。也就是说,当收到共振因素影响时,汽轮机设备的低频振动将会被放大一定程度,其频率得到提升,进而变成油膜振动。在对实践经验结合的基础上进行分析,如果电厂汽轮机组出现油膜振动问题,其转动速度进一步加快将会使得共振范围更为拓宽。
三、针对电厂汽轮机组振动问题的解决对策
3.1在投入生产之前要进行仔细的检查
在汽轮发电机运行的整个过程中,异常振动是其具有安全隐患和设备有缺陷的全面体现,是随时会发生故障的警钟。当机组在进行全面检修或者是新安装之后,在投入生产之前,一定要事先进行运行检测,仔细的检查和测试各轴承振动和各轴承处轴振,机组在符合所有的标准和规格之后,才能投入到正式的生产运行中。如果机组在进行测试时,振动超过规定指标,就要立刻停止运行,仔细的查找不合格的原因,在找到原因之后,及时采取有效措施,将振动降低到规定值内,才能真正的投入到正常的生产运行中。
3.2加强设备结构维护
机组内部的轴承距离也是引发机组异常振动的重要原因之一。若轴承间隙过小或过大,会导致机组内部结构的碰撞或者运行不稳定。因此,在对汽轮机组进行调整与维护时,需要根据原始数据将轴承间隙重新控制在一个合理的区间内,以确保汽轮机组的健康运转。同时,为了保证转子的运转顺畅,还要对转子的油膜等构件进行定期的检查与更换。如果大机组顶轴油没有调好,就会削弱油膜的工作效果,导致轴承之间的润滑失灵,加大振动变化。因此,设备的使用者要经常检查油膜、溢流孔等结构是否合理正常。
3.3做好设备运行监测工作
定期监测过程中,如果发现监测的振动结果增大要及时上报停机检查;发现凝汽器中发生金属摩擦声或者异响时,要立即破坏真空紧急停机,防止凝汽器破坏;一旦发现汽轮机异常振动,应加强振动区域监测同时对相关运行数据进行及时记录并上报给相关领导与技术人员,如果需要停机检测时,一定要等到汽轮机气缸温度降到一定标准以后,进行处理,防止出现人为性转子热变形。汽轮机振动一定要查找准确原因进行排查,真正解决振动问题以后,经过再次检测和数据报表记录以后才可以重启汽轮机机组。
3.4定期安排检修计划
振动直接影响着机组的安全运行,因此,只要机组出现异常振动,就要及时找出引起振动的原因,采取措施将其消除,严谨在正常超过正常运行值的情况下让机组继续运行。尽管机组运行中产生振动的原因多样、复杂,但也有规律可循,只要及时发现问题并解决,就有可能避免事故的损失及伤害。
结语
综上所述,电厂汽轮机组产生振动的原因是多种多样的,在实际的工作之中我们应该结合实际的工作环境,深入剖析振动产生的原因,在此基础上提出相应的解决措施,只有这样才能保证措施的有效性,从而保证电厂汽轮机组的正常运行,促进我国电力事业的快速发展,为人们的生活和生产提供更为稳定的电力供应。
参考文献
[1]刘长海,张海岩.电厂汽轮机轴承的典型故障分析及解决对策[J].黑龙江科技信息,2015.
[2]赵华.火电厂汽轮机异常振动故障排查技术分析[J].黑龙江科技信息,2015.
作者简介:
周亚斌(19871128),男,吉林省长春市,学士学位,助理工程师,单位:大唐长春第三热电厂。