热电厂汽轮机振动成因及解决对策

热电厂汽轮机振动成因及解决对策

山西兴能发电有限责任公司030206

摘要:在现下热电厂生产设备中,汽轮机是最为重要的组成部分,其运行效率的高低对于整体供电质量有着很大的影响。因此,保证汽轮机的正常运行,延长其使用寿命已成为各电厂企业必须引以为重的工作任务之一。本文也会对热电厂汽轮机在运行使用过程中,经常出现的振动问题进行详细探究,并结合其具体成因,提出一些有效的解决措施,进以为相关人士作为参考借鉴。

关键词:热电厂;汽轮机;振动成因;解决对策

随着现下社会供电需求量的不断增大,人们对于供电质量和供电安全也给予了很高的重视度。基于此,这就给热电厂汽轮机的有效运行带来了很大的挑战,因为其是电厂最关键的发电设备,对于电力运输的安全性和稳定性有着很大的影响。但是在长期运行使用过程中,该设备却经常会出现振动故障,进而不仅会降低供电效率,而且也会导致供电质量大大下降。因此,对汽轮机异常振动的原因进行深入的分析和处理,很有必要。

1.汽轮发电机概述

汽轮机(steamturbine),是一种驱动发电设备,在电厂运行使用过程中,该设备主要采用旋转式动力运转模式,来进行蒸汽热能转换,进而使之演化成动力十足的机械能,以便能够很好的帮助电厂企业顺利完成发电任务。

从驱动原理来分析,当蒸汽进入汽轮机以后,就会通过一系列固定的转化流程,来完成热能到机械能的有效演变,这一流程主要包括:机组内喷嘴、动叶、自身热能输出以及汽轮机旋转,所以汽轮机除了具备相应的发电功能外,还可以作为压缩机和风机的驱动装置进行使用。

从组成结构来看,汽轮机一般分为两大组成部分,即转动部分和静止部分,其中,转动部分是由主轴、叶轮、联轴器以及动叶片等组成元件所构成,而静止部分则是由轴承、气缸、汽封、隔板以及静叶栅等等组成元件所构成。并且汽轮机在运行使用过程中,还需要配置相应的机械装置,如:锅炉、发电机、加热器等装置,这样才能使其所具备的应用性能得到最大化发挥。一般情况下,汽轮机的运转环境都是处于高温和高压环境中,所以这也使得其自身的制造质量和制造精度要高于其它发电设备。

从应用优势上看,汽轮机无论是气流转速,还是运转的连续性和输出功率,都要远远高于传统复式蒸汽机,因此,在现下大多数热电厂企业中,汽轮机都有着显著的应用成效和较宽泛的应用范围。

2.汽轮机振动故障成因及相关解决对策

2.1设计制造成因及相关解决对策

汽轮机构造一般分为转动和静止这两大组成部分,其中,在静止部分中,转子是最为重要的组成因素,其设计精度以及制造质量的好坏,对于转子质心与旋转中心之间的平衡性和离心力大小都有着很大的影响,因此,一旦转子与转轴中心无法进行重合,则势必会导致汽轮机的轴承出现振动反应,进而使得整个汽轮机设备也发生较大的振动。所以,要想控制汽轮机振动故障,使其在长期运行中保持长久的安全稳定,相关技术人员就要在进行汽轮机装配工作时,对转子设计、制造、安装等相关工序进行全面的监督,确保其各环节的质量和设计精度,这样才能减少振动反应,提升汽轮机的运行效率和运行安全。

在具体操作时,可以按照以下几方面原则来进行:首先,汽轮机

生产厂家要结合相应的规范操作要求和设计标准来对汽轮机进行设计、制造、装配,进以最大化保证汽轮机质量,提高其内部各组成构件的制作精度。其次,在装配过程中,相关技术人员要针对关键构件装置,进行相应的试动平衡检验,如:主轴、叶片、叶轮、联轴器等,同时,还要对已安装完毕的转子进行全面的平衡性检验,看其高速、低速、平衡量等是否与规定基准相吻合,若出现偏差,要立即进行调整,直到完全合格后,才能进行投入使用。

2.2安装检修成因及相关解决对策

2.2.1轴承标高振动成因

在汽轮机转动部分中,轴承是最为重要的组成部件,其主要作用是为了支撑汽轮机两端,进而使整个设备在运行过程中保持长久的平衡和稳定。所以,轴承标高设计十分关键,若是有一方轴承的标高不符合汽轮机设计要求,则都会导致轴承所承载的负荷压力出现分配不均的现象,相对,长此以往也会致使汽轮机在运行过程中发生振动故障。因此,在进行汽轮机安装、检修工序时,相关技术操作人员,必须严格按照汽轮机出厂安装说明书来进行,并根据实际需求,适当的对汽轮机两端轴承标高进行科学调整,使其达到完全的平衡后,才能进行运行使用。

2.2.2动静间隙振动成因

通常,汽轮机内部转子与汽缸之间,会存留一定的空隙,若是汽轮机长期处于高速、连续的运转环境中,则该空隙就会逐渐增大,一旦超出定额限度,不仅会影响到汽轮机的输出功率,而且还会使静止部分中的隔板汽封与端部汽封之间产生较大的动静摩擦,久而久之,就会出现振动反应,降低汽轮机运行的安全性和稳定性。因此,为了避免这种情况的发生,相关技术操作人员就要采取有效措施对汽轮机静止部分中的隔板汽封与端部汽封之间的间距进行合理控制,使其完全处于基准范围内,这样才能减少振动现象,提高汽轮机的运行效率。

2.3机组运行成因及相关解决对策

第一,当汽轮机在工作状态下,若产生振动逐渐加强情况,则相关技术人员就要从多方面入手对汽轮机机组进行检查和分析,既要辨别汽轮机声音,又要对汽轮机蒸汽参数、轴承温度、润滑油油压汽缸温度等进行详细的检测,并根据最终的检测结果,来进行振动故障判断,这样才能准确的采取措施进行及时处理,以便尽早恢复汽轮机的正常运转。

第二,当汽轮机在启动、加速、高负荷运转过程中产生振动反应,且轴封或通流部位发出较大的摩擦声音时,相关技术人员要立即停止汽轮机,以便对其整体机组进行全面检查,进而找出具体故障成因。在这一过程中,若是初次检查后,汽轮机振动幅度有所缓解,则技术人员就要对汽轮机的负荷值进行适当的调整,然后让汽轮机在调整后的的负荷功率下进行运转,并在运转过程中适当提速或增加其负荷值,如果振动反应依然存在,就要停机对其进行更深入的排查,直到找出具体成因后,才能采取针对性措施进行有效解决。

2.4设备自身成因及相关解决对策

从汽轮机内部组成结构来看,尽管会在其轴承盖上会安装相应的测振装置,但是轴承与轴瓦之间却没有设置任何机械连接构件,所以,这种设计模式下,就会经常发生振动误判断现象发生,即当轴承盖发生振动时,测振装置的速度探头只能对其局部大振动反应进行扫描,而轻微的振动反应则无法做出准确的判断,这在某种程度上,就会使得振动信号的传输出现误发情况。此外,当汽轮机轴承温度达到一定上限时,还会影响测振装置探头定位精度,使其与中心线位置出现相应的偏差。

因此,针对这些情况,相关技术人员就要对汽轮机测振装置进行适当的完善,尤其是探头与设备之间的距离,应尽量处在传感器线性工作范围之内。同时,在进行安装时,还要对汽轮机轴承和轴瓦之间的间距进行合理调整,可抬高0.25mm左右,这样就会降低振动间隙电压值,使之不会对汽轮机组造成任何影响。最后,还要对探头进行择优选择,尽量采用两只相对振动探头,并使之与测振装置呈垂直45度角进行安装,这样就会提升探头的测振精度和准确性,有效控制振动故障的产生。

结束语

综上所述,热电厂汽轮机在长期运行使用过程中,会出现一定的振动故障,为了避免这种故障对供电效率和供电质量带来影响,相关技术人员应对汽轮机的设计制造、安装、检修等进行全面的监督和管控,使其完全符合相应基准要求和操作规范,这样才能减少振动因素的产生,最大化延长汽轮机的使用寿命和运行性能。

参考文献

[1]鲍建国.汽轮机振动的故障特征分析及处理[J]理论研究,2017,02;13-14

[2]蔡战友.热电厂汽轮机异动故障问题及措施分析[J]科技与企业,2017,06:10-11

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