關(guān)于火電廠汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的分析和診斷

馬 閩 新疆美克化工股份有限公司

?

關(guān)于火電廠汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的分析和診斷

馬 閩 新疆美克化工股份有限公司

【文章摘要】

【關(guān)鍵詞】

火電廠；汽輪機(jī)；發(fā)電機(jī)組；振動(dòng)；分析；診斷

引言

火電廠汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組在正常的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，汽輪機(jī)將原動(dòng)機(jī)的蒸汽動(dòng)力轉(zhuǎn)變成了機(jī)械功率，轉(zhuǎn)子在力矩的作用之下進(jìn)行高速的旋轉(zhuǎn)。我們對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子來(lái)進(jìn)行受力分析，如果說(shuō)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸中心以及質(zhì)量中心不在同一個(gè)位置，那么在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中轉(zhuǎn)子就會(huì)受到一個(gè)力矩的作用，這樣就會(huì)產(chǎn)生一種離心偏向力。在火電廠汽輪發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)當(dāng)中可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)組振動(dòng)在很大的程度上都是因?yàn)檫@一離心力對(duì)轉(zhuǎn)軸中心的激振力所引起的，當(dāng)設(shè)計(jì)所引發(fā)的離心力的幅度值超過(guò)了這一個(gè)限度的時(shí)候，轉(zhuǎn)軸的異常振動(dòng)現(xiàn)行就必然會(huì)發(fā)生。

1.設(shè)備安裝以及檢修因素

在火電廠的日常運(yùn)行當(dāng)中，進(jìn)行安裝以及檢修操作都是必不可少的，在操作的過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)那闆r是引發(fā)汽輪機(jī)組軸承出現(xiàn)振動(dòng)異常的一個(gè)重要原因，在火電廠汽輪機(jī)組設(shè)備的日常安裝以及檢修過(guò)程當(dāng)中，操作規(guī)范是會(huì)直接影響到設(shè)備的正常工作的，下面筆者就分別對(duì)火電廠汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的安裝以及檢修過(guò)程當(dāng)中的重點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

1.1軸承的機(jī)械特性

軸承主要是有三點(diǎn)的機(jī)械特性，第一點(diǎn)是連接的剛度，第二點(diǎn)是連接的頂隙，第三點(diǎn)是軸瓦所受的緊力。其中軸承的剛度是由軸承的連接情況而決定的，如果說(shuō)我們?cè)谶M(jìn)行軸承鍛造的過(guò)程當(dāng)中鍛造的剛度不夠，那么在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，受到相同的激振力作用的時(shí)候就會(huì)造成相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高的軸承振動(dòng)，所以說(shuō)我們?cè)谶M(jìn)行螺栓連接的時(shí)候是必須要擰緊的。在某些特殊因素的影響之下，就是對(duì)軸承自身的一個(gè)穩(wěn)定性來(lái)進(jìn)行考驗(yàn)了，如果說(shuō)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組當(dāng)中的軸承質(zhì)量比較差的話 會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)比較大的情況。

1.2軸承自身的特性

軸承當(dāng)中的機(jī)組振動(dòng)的來(lái)源之一就是軸承本身所具有的屬性，這其中能夠起到?jīng)Q定性作用的就是軸瓦的緊力以及連接的剛度等，如果說(shuō)發(fā)電機(jī)組發(fā)生了源于非內(nèi)部因素作用之下所產(chǎn)生的振動(dòng)超過(guò)了指標(biāo)的限定值，那么就很有可能是發(fā)電機(jī)組當(dāng)中軸承自身的穩(wěn)定性不足，影響軸承自身穩(wěn)定性的因素主要就是軸承的軸瓦緊力以及頂隙，所以說(shuō)在工作現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的原因很有可能就是因?yàn)闆](méi)有擰緊螺栓，螺栓沒(méi)有擰緊就會(huì)導(dǎo)致軸承處于一種連接不佳的狀態(tài)，從而也就造成了軸承的剛度達(dá)不到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)。如果說(shuō)軸承在受到相同的激振力作用的情況之下，剛度比較弱的軸承就會(huì)產(chǎn)生更大的震動(dòng)，所以說(shuō)在工作過(guò)程當(dāng)中工作人員應(yīng)該重視對(duì)螺栓的擰緊工作。

1.3機(jī)組中心

氣流以及電磁的激振或者是機(jī)組當(dāng)中內(nèi)部動(dòng)靜部件的摩擦碰撞都是很有可能會(huì)是因?yàn)橥亩扰c正常值的偏差太多所造成的。雖然說(shuō)在進(jìn)行工作的過(guò)程當(dāng)中工作人員對(duì)于圓周以及端面的中心數(shù)據(jù)都進(jìn)行了一個(gè)非常精確設(shè)置，但是在最終完成了安裝連接之后，依然是會(huì)存在著軸系不同心的情況或者是不平直的結(jié)果。主要原因就是因?yàn)楦鱾€(gè)部件會(huì)出現(xiàn)不同心的現(xiàn)象，比如說(shuō)發(fā)電機(jī)組當(dāng)中聯(lián)軸器法蘭外圓圓心以及軸徑的圓心都不處在同一個(gè)點(diǎn)上，機(jī)組振動(dòng)的情況還有可能是因?yàn)樘幱谛D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)當(dāng)中的轉(zhuǎn)子，這個(gè)主要就是因?yàn)檗D(zhuǎn)子所受的激振力的影響。

1.4滑銷系統(tǒng)

工作人員在對(duì)火電廠發(fā)電機(jī)組檢修以及安裝的過(guò)程當(dāng)中需要對(duì)滑銷系統(tǒng)的非正常工作狀態(tài)所導(dǎo)致的汽輪機(jī)或者是發(fā)電機(jī)的不正常工作運(yùn)行的狀態(tài)都是需要慎重對(duì)待的，主要原因就是滑銷系統(tǒng)如果說(shuō)發(fā)生了卡澀現(xiàn)象的話就會(huì)影響到機(jī)組向外的擴(kuò)張狀態(tài)，使其受到制約，并且如果說(shuō)這一個(gè)原因所引發(fā)的問(wèn)題的話，汽輪機(jī)甚至于會(huì)出現(xiàn)不能夠正常開(kāi)機(jī)的狀態(tài)。還有就是發(fā)電機(jī)組當(dāng)中內(nèi)部的動(dòng)靜部件之間因?yàn)槟Σ粱蛘呤桥鲎驳默F(xiàn)象也會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)，并且這種情況往往會(huì)導(dǎo)致更加深層次的破壞。

1.5動(dòng)靜間隙

火電廠當(dāng)中汽輪機(jī)內(nèi)部的效率以及發(fā)電機(jī)的效率都是與內(nèi)部的動(dòng)靜部件之間的間隙有直接關(guān)系的，在汽輪機(jī)當(dāng)中轉(zhuǎn)子與氣缸之間的間隙或者是汽輪機(jī)與軸承之間的間隙，如果說(shuō)出現(xiàn)間隙過(guò)大的情況都會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)的運(yùn)行效率降低的。后者造成效率降低的原因主要就是因?yàn)閮?nèi)外的氣體方向泄露所造成的。在對(duì)發(fā)電機(jī)當(dāng)中的定子以及轉(zhuǎn)子的間隙進(jìn)行確定的時(shí)候需要保證間隙控制在一個(gè)比較合適的范圍當(dāng)中，如果說(shuō)間隙比較大的話就會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的運(yùn)行效率降低，但是如果說(shuō)間隙比較小的話就會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子之間出現(xiàn)摩擦膨脹的情況，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)振動(dòng)不合格的情況。

2.運(yùn)行方面

下面筆者主要介紹一下氣流激振，在汽輪機(jī)當(dāng)中如果說(shuō)遇到不均衡的氣體對(duì)葉片產(chǎn)生一個(gè)猛烈的撞擊，那么就會(huì)導(dǎo)致氣流激振情況的發(fā)生，如果說(shuō)機(jī)組當(dāng)中的末級(jí)長(zhǎng)度達(dá)到了一定的長(zhǎng)度，并且來(lái)源于末端的流道紊亂也是會(huì)導(dǎo)致氣流激振的發(fā)生，這種情況一般來(lái)說(shuō)都是發(fā)生在大型機(jī)組當(dāng)中的。最后的一種氣流激振是來(lái)自于軸封的。如果說(shuō)遇到了這種情況我們?cè)谶M(jìn)行故障分析的時(shí)候需要花費(fèi)比較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)進(jìn)行分析，為了更好的保證氣流激振不存在，我們一般來(lái)說(shuō)都是采用改變高壓調(diào)速氣門重調(diào)。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，異常振動(dòng)在火電廠汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組當(dāng)中難以回避的一個(gè)故障，為了更好的對(duì)這一故障狀態(tài)進(jìn)行分析以及診斷，我們需要對(duì)火電廠汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組當(dāng)中出現(xiàn)異常振動(dòng)的原因進(jìn)行充分的了解，只有這樣才能夠更加準(zhǔn)確的進(jìn)行故障的診斷以及分析。

【參考文獻(xiàn)】

［1］王善永，陳勇，馬元奎，陸頌元，鄧陳斌.汽輪發(fā)電機(jī)組兩倍頻振動(dòng)原因分析與診斷［J］.汽輪機(jī)技術(shù)，1998，05:3-8+24.

［2］鄭松遠(yuǎn).EN-8000汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)監(jiān)測(cè)分析故障診斷系統(tǒng)［J］.華北電力技術(shù)，1999，06:9-12.

［3］余德雷，王偉.火電廠汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的分析和診斷［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2016，08:157-158.

［4］張彼德，孫才新，歐健，周銀春.診斷汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障的一種模糊聚類分析方法［J］.汽輪機(jī)技術(shù)，2002，05:289-291.

［5］張宏奎.汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)故障診斷與分析［J］.東北電力技術(shù)，2004，01:24-26.

在火電廠的眾多設(shè)備當(dāng)中，汽輪機(jī)組的振動(dòng)異常是非常常見(jiàn)的一種情況，為了更好的保證火電廠當(dāng)中汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，我們需要對(duì)火電廠生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中汽輪機(jī)異常振動(dòng)進(jìn)行分析，因?yàn)榛痣姀S汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中發(fā)生振動(dòng)的原因是非常多的，并且對(duì)于具體的原因比較難確定，所以說(shuō)為電力檢修部門來(lái)提供基礎(chǔ)的分析依據(jù)是十分重要的，我們只有查明了原因才能夠更好進(jìn)行維修。