熱電廠汽輪機(jī)異常振動(dòng)故障分析

時(shí)間：2019-07-01作者：河北國(guó)源電氣股份有限公司瀏覽：120

　　摘 要:汽輪機(jī)作為發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分,其故障率的減少對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)都有著重要的意義。本文對(duì)汽輪機(jī)異常振動(dòng)故障進(jìn)行分析研究。
　　關(guān)鍵詞:汽輪機(jī);異常振動(dòng);解決方法
　　中圖分類號(hào):TD614 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1009-9166(2010)020(C)-0185-01
　　一、概述
　　汽輪機(jī)是電力企業(yè)中的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備,對(duì)其開(kāi)展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷工作,**設(shè)備安全可靠的運(yùn)行,可以**巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。汽輪機(jī)的故障診斷技術(shù)是借助機(jī)械振動(dòng)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)等理論深入研究和認(rèn)識(shí)設(shè)備的故障機(jī)理;運(yùn)用現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)、測(cè)量技術(shù)、測(cè)量與監(jiān)視伴隨設(shè)備運(yùn)行的振動(dòng)、噪聲、溫度、壓力、流量等參數(shù);利用信號(hào)分析與數(shù)據(jù)處理技術(shù),對(duì)這些參數(shù)的模擬或數(shù)字信息進(jìn)行處理;建立動(dòng)態(tài)信息與設(shè)備故障之間的聯(lián)系,運(yùn)用智能科學(xué)技術(shù)確定設(shè)備的診斷思想;以計(jì)算機(jī)技術(shù)為**,建立故障監(jiān)測(cè)與診斷的系統(tǒng)。
　　二、汽輪機(jī)常見(jiàn)異常振動(dòng)故障
　　(一)軸承的軸向振動(dòng)
　　在測(cè)量機(jī)組振動(dòng)過(guò)程中,常發(fā)現(xiàn)軸承的軸向振動(dòng)過(guò)大,其振動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)速相同。引起軸承軸向振動(dòng)過(guò)大的原因有如下幾點(diǎn)。(1)彎曲的轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí),軸頸產(chǎn)生偏轉(zhuǎn),軸頸在軸瓦內(nèi)的油膜承力中心沿軸向隨轉(zhuǎn)速發(fā)生周期性變化,從而引起軸承座的軸向振動(dòng)。(2)軸瓦受力中心跟軸承座幾何中心不重合。(3)軸承座不穩(wěn)固。撓曲的轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí),將力圖使軸瓦及軸承座作相應(yīng)的偏轉(zhuǎn),但軸承無(wú)法追隨軸頸的偏轉(zhuǎn)只能形成軸向振動(dòng)。軸向振動(dòng)的幅值同轉(zhuǎn)子的撓曲程度成正比,而各軸承振動(dòng)的相位則取決于轉(zhuǎn)子撓曲彈性線的形狀。在一階臨界轉(zhuǎn)速附近轉(zhuǎn)子兩個(gè)軸承的軸向振動(dòng)相位相反。而在二階臨界轉(zhuǎn)速附近轉(zhuǎn)子兩個(gè)軸承的軸向振動(dòng)相位則相同。
　　(二)汽流激振
　　汽流激振有兩個(gè)主要特征:一是應(yīng)該出現(xiàn)較大量值的低頻分量;二是振動(dòng)的增大受運(yùn)行參數(shù)的影響明顯,如負(fù)荷,且增大應(yīng)該呈突發(fā)性。其原因主要是由于葉片受不均衡的氣體來(lái)流沖擊就會(huì)發(fā)生汽流激振;對(duì)于大型機(jī)組,由于末級(jí)較長(zhǎng),氣體在葉片膨脹末端產(chǎn)生流道紊亂也可能發(fā)生汽流激振現(xiàn)象;軸封也可能發(fā)生汽流激振現(xiàn)象。針對(duì)汽輪機(jī)組汽流激振的特征,其故障分析要通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間(一年以上)記錄每次機(jī)組振動(dòng)的數(shù)據(jù),連同機(jī)組滿負(fù)荷時(shí)的數(shù)據(jù)記錄,做出成組曲線,觀察曲線的變化趨勢(shì)和范圍。通過(guò)改變升降負(fù)荷速率,從5T/h到50/h的給水量逐一變化的過(guò)程,觀察曲線變化情況。通過(guò)改變汽輪機(jī)不同負(fù)荷時(shí)高壓調(diào)速汽門重調(diào)特性,消除氣流激振。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是確定機(jī)組產(chǎn)生汽流激振的工作狀態(tài),采用減低負(fù)荷變化率和避開(kāi)產(chǎn)生汽流激振的負(fù)荷范圍的方式來(lái)避免汽流激振的產(chǎn)生。
　　(三)轉(zhuǎn)子熱變形
　　轉(zhuǎn)子熱變形引發(fā)的振動(dòng)特征是一倍頻振幅的增加與轉(zhuǎn)子溫度和蒸汽參數(shù)有密切關(guān)系,大都發(fā)生在機(jī)組冷態(tài)啟機(jī)定速后帶負(fù)荷階段,此時(shí)轉(zhuǎn)子溫度逐漸升高,材質(zhì)內(nèi)應(yīng)力釋放引起轉(zhuǎn)子熱變形,一倍頻振動(dòng)增大,同時(shí)可能伴隨相位變化。由于引起了轉(zhuǎn)子彎曲變形而導(dǎo)致機(jī)組異常振動(dòng)。轉(zhuǎn)子*性彎曲和臨時(shí)性彎曲是兩種不同的故障,但其故障機(jī)理相同,都與轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心類似,因而都會(huì)產(chǎn)生與質(zhì)量偏心類似的旋轉(zhuǎn)矢量激振力。與質(zhì)心偏離不同之處在于軸彎曲會(huì)使兩端產(chǎn)生錐形運(yùn)動(dòng),因而在軸向還會(huì)產(chǎn)生較大的工頻振動(dòng)。另外,轉(zhuǎn)軸彎曲時(shí),由于彎曲產(chǎn)生的彈力和轉(zhuǎn)子不平衡所產(chǎn)生的離心力相位不同,兩者之間相互作用會(huì)有所抵消,轉(zhuǎn)軸的振幅在某個(gè)轉(zhuǎn)速下會(huì)有所減小,即在某個(gè)轉(zhuǎn)速上,轉(zhuǎn)軸的振幅會(huì)產(chǎn)生一個(gè)“凹谷”,這點(diǎn)與不平衡轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性有所不同。當(dāng)彎曲的作用小于不衡量時(shí),振幅的減少發(fā)生在臨界轉(zhuǎn)速以下;當(dāng)彎曲作用大于不平衡量時(shí),振幅的減少就發(fā)生在臨界轉(zhuǎn)速以上。針對(duì)轉(zhuǎn)子熱變形的故障處理就是更換新的轉(zhuǎn)子以減低機(jī)組異常振動(dòng)。沒(méi)有了振動(dòng)力的產(chǎn)生機(jī)組也就不會(huì)出現(xiàn)異常振動(dòng)。
　　三、汽輪機(jī)異常振動(dòng)故障的查找分析
　　生產(chǎn)中經(jīng)常遇到瓦蓋振、軸振的異常變化,引起振動(dòng)異常的原因很多。根據(jù)振動(dòng)產(chǎn)生的集中原因,在查找振動(dòng)主要來(lái)源時(shí)要注意下面幾個(gè)要素:振動(dòng)的頻率是1X,2X,1/2X等。振動(dòng)的相位是否有變化及相鄰軸承相位的關(guān)系。振動(dòng)的穩(wěn)定性如何(指隨轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、勵(lì)磁電流、時(shí)間、等的變化是否變化)。例如汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡會(huì)有下列現(xiàn)象:升速時(shí)振動(dòng)與轉(zhuǎn)速的二次方成正比,轉(zhuǎn)速高振動(dòng)大。特別過(guò)臨界時(shí)振動(dòng)比以往大得多。振動(dòng)的頻率主要是1X。振動(dòng)的相位一般不變化及相鄰軸承相位出現(xiàn)同相或反相。振動(dòng)的穩(wěn)定性好(在振動(dòng)沒(méi)有引起磨擦的情況下),且重復(fù)性好。根據(jù)振動(dòng)特征與日常檢測(cè)維修記錄多方面分析,找出故障原因較終排除。另外對(duì)于一些原本設(shè)計(jì)上有通病的機(jī)組,要做好心理準(zhǔn)備并牢記其故障點(diǎn),一旦出現(xiàn)情況首先要檢查設(shè)計(jì)缺陷部件。
　　結(jié)束語(yǔ):汽輪機(jī)振動(dòng)是影響機(jī)組安全運(yùn)行的一個(gè)重要指標(biāo),產(chǎn)生振動(dòng)的原因是多種多樣的,不同的原因有不同的振動(dòng)特征。在進(jìn)行此類故障排除時(shí),不能急于拆解機(jī)組,首先要根據(jù)故障特征進(jìn)行故障分析,確定故障點(diǎn)后查看機(jī)組維修記錄,確認(rèn)故障點(diǎn)零部件情況,最后進(jìn)行必要的故障排除。因此,針對(duì)汽輪機(jī)異常振動(dòng)原因的分析就顯得尤為重要,只有查明原因才能對(duì)癥維修。
　　參考文獻(xiàn):
　　[1]馮志鵬,宋希庚,薛冬新等.旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷理論與技術(shù)進(jìn)展綜述[J].振動(dòng)與沖擊,2001.
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　　[2]山西省電力工業(yè)局.汽輪機(jī)設(shè)備檢修技術(shù)[M].武漢:水利電力出版社,2004.


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• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 300MW機(jī)組疏放水系統(tǒng)優(yōu)化改造

  [摘 要] 通過(guò)對(duì)300MW機(jī)組疏放水系統(tǒng)閥門、管道進(jìn)行優(yōu)化，將原安裝、設(shè)計(jì)不合理的冗余系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，使其布局較加合理、簡(jiǎn)單，進(jìn)而減少閥門內(nèi)漏，增加機(jī)組運(yùn)行熱效率。 [關(guān)鍵詞] 系統(tǒng)優(yōu)化 閥門內(nèi)漏 熱效率 1.汽輪機(jī)的疏放水系統(tǒng) 1.1大型汽輪機(jī)組在啟停和變負(fù)荷工況下運(yùn)行時(shí)，蒸汽與汽輪機(jī)本體及蒸汽管道接觸時(shí)被冷卻，當(dāng)蒸汽溫度**蒸汽壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度時(shí)會(huì)凝結(jié)成水，若不及時(shí)排出，則會(huì)存積在某些

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  隨著現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展，我們的生產(chǎn)中越來(lái)越多用到大型的機(jī)械，隨之而來(lái)的就是機(jī)械故障處理的問(wèn)題，如今機(jī)械故障診斷理論與相關(guān)技術(shù)的研究已越來(lái)越深刻，但其包含的范圍面積又太廣，不夠具體明晰，而振動(dòng)引起的故障又十分**，基于此，本文重點(diǎn)論析了其中的振動(dòng)故障的形態(tài)。給人們?cè)谌粘Ｉa(chǎn)中解決此類故障帶來(lái)一些參考和建議。 1 電廠汽輪機(jī)的工作原理 汽輪機(jī)盤車裝置的工作原理十分復(fù)雜，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)鏈條的轉(zhuǎn)

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  前言 汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的大小直接關(guān)系到機(jī)組能否安全運(yùn)行，而對(duì)于發(fā)電廠來(lái)說(shuō)安全就是較大的經(jīng)濟(jì)效益。引起機(jī)組振動(dòng)過(guò)大或者不正常的原因有很多，既有設(shè)計(jì)制造方面的原因，也有運(yùn)行方面的原因，還有安裝和檢修等方面的原因，下面就這幾個(gè)影響因素分別介紹。 1 設(shè)計(jì)制造方面 汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械，如果轉(zhuǎn)子的質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心不重合則會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)子的不平衡而產(chǎn)生一個(gè)離心力，這個(gè)離心力對(duì)軸承產(chǎn)生一個(gè)激振力使之引起

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  (1)保持動(dòng)靜部分中心的偏差符合規(guī)定的徑向間隙,在要求范圍內(nèi),找中心使各轉(zhuǎn)子中心連線成為一條連續(xù)曲線而不是折線; (2)通過(guò)找中心保證各軸承負(fù)荷分配合理。 較終的目的是為了保證機(jī)組振動(dòng)指標(biāo)合格。