600MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障概述及處理分析

賀海鵬

摘 要：當(dāng)前，面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的國內(nèi)外形勢，我國經(jīng)濟(jì)延續(xù)了穩(wěn)中向好的發(fā)展態(tài)勢，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)繼續(xù)調(diào)整優(yōu)化，動(dòng)能轉(zhuǎn)換取得新進(jìn)展，質(zhì)量效益呈現(xiàn)新提升，改革開放迸發(fā)新亮點(diǎn)。在國家“三去一降一補(bǔ)”的宏觀經(jīng)濟(jì)政策調(diào)控下，我國能源行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)一步加速，由以煤炭資源為主轉(zhuǎn)為向電力等較為清潔的能源發(fā)展，為改善生態(tài)環(huán)境做出積極貢獻(xiàn)。其中，常規(guī)燃煤亞臨界600MW汽輪發(fā)電機(jī)組作為電力生產(chǎn)的主要設(shè)備，其在生產(chǎn)運(yùn)行中可能發(fā)生的振動(dòng)故障更是應(yīng)該得到相關(guān)人員的重視，文章圍繞這個(gè)問題進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：亞臨界 600MW 汽輪發(fā)電機(jī)組 故障診斷 分析

中圖分類號(hào)：TM311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）07（c）-0035-02

近年來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐漸朝著調(diào)整供給側(cè)能源結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的方向努力，并且已經(jīng)取得巨大成效。為了能夠貫徹綠色協(xié)調(diào)發(fā)展的理念，相關(guān)部門先從能源抓起，通過對(duì)眾多新能源的使用以及提高煤炭資源的高效、清潔利用水平，極大地改善人們的生活居住環(huán)境。其中，電力成為短時(shí)間內(nèi)無可替代且將會(huì)被越來越廣泛的利用的能源；在這個(gè)過程中，常規(guī)燃煤發(fā)電機(jī)組仍將會(huì)在很長一段時(shí)間內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位，因此，大型汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的振動(dòng)故障，不得不引起人們的關(guān)注和重視，文章就圍繞600MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)故障進(jìn)行概述和簡單分析處理。

1 發(fā)電機(jī)組及其振動(dòng)故障的概述

1.1 發(fā)電機(jī)組的含義概述

發(fā)電機(jī)組就是指一套機(jī)械設(shè)備，通過這些設(shè)備的選用，相關(guān)的工作人員可以將其他能源轉(zhuǎn)化成電能，基本上一個(gè)發(fā)電機(jī)組由控制系統(tǒng)、減震系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、消音系統(tǒng)以及排氣系統(tǒng)構(gòu)成[1]。通常情況下，發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力設(shè)備是汽輪機(jī)、水輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)或者其他形式驅(qū)動(dòng)的設(shè)備，這些設(shè)備是發(fā)電機(jī)組最為主要的部分，可以將水能、火能、熱能等各種形式的能源轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，在人們的生產(chǎn)和生活中都發(fā)揮著重要的作用。

1.2 發(fā)電機(jī)組的分類概述

通常情況下，發(fā)電機(jī)組的控制設(shè)備適用于對(duì)整個(gè)機(jī)組來進(jìn)行控制的，發(fā)動(dòng)機(jī)則是為其運(yùn)轉(zhuǎn)提供動(dòng)力，發(fā)電機(jī)組根據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)可以分成多種類型，其中僅僅按照大小就可以將其分成大、中、小這3種類型。除此之外還可以將動(dòng)力來源作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，這樣發(fā)電機(jī)組就可以分成燃煤發(fā)電機(jī)組、柴油發(fā)電機(jī)組、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組、汽油發(fā)電機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、水力發(fā)電機(jī)組以及太陽能發(fā)電機(jī)組等眾多類型。

1.3 燃煤發(fā)電機(jī)組的概述

燃煤發(fā)電機(jī)組，是將煤等化石燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)械設(shè)備，主要由燃燒系統(tǒng)（以鍋爐為核心）、汽水系統(tǒng)（主要由各類泵、給水加熱器、凝汽器、管道、水冷壁等組成）、電氣系統(tǒng)（以汽輪發(fā)電機(jī)、主變壓器等為主）、控制系統(tǒng)等組成[2]。前二者產(chǎn)生高溫高壓蒸汽；電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)由熱能、機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)變；控制系統(tǒng)保證各系統(tǒng)安全、合理運(yùn)行。

1.4 發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)概述

目前生產(chǎn)及投運(yùn)的大型汽輪發(fā)電機(jī)組均是由高、中、低壓多個(gè)轉(zhuǎn)子用聯(lián)軸器連接構(gòu)成完整的軸系以傳遞汽輪機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能，但由于長周期運(yùn)行導(dǎo)致的機(jī)組設(shè)備缺陷 ，繼而引發(fā)發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)故障，如軸瓦溫度居高不下、油膜振蕩、汽流激振，甚至發(fā)生動(dòng)靜部分的摩擦，造成轉(zhuǎn)子斷裂、大軸彎曲等后果，嚴(yán)重威脅機(jī)組安全生產(chǎn)。

2 600MW亞臨界發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)振動(dòng)故障分析處理

2.1 600MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障診斷概述

在汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過程中，最常見的故障之一就是振動(dòng)異常。振動(dòng)異常出現(xiàn)的主要原因有很多，組成非常的復(fù)雜，其中和設(shè)備從制造到安裝到檢修到設(shè)備的運(yùn)行水平都是具有很大的關(guān)聯(lián)之處。在設(shè)備的運(yùn)行過程中，振動(dòng)異常通常值得就是超出設(shè)備所能夠承受或者說是所允許的范圍的振動(dòng)往往就代表著設(shè)備發(fā)生故障，當(dāng)振動(dòng)的頻率過大時(shí)，就是使得汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件比如葉片、葉輪等的應(yīng)力就會(huì)由于超出允許值而造成損壞；當(dāng)振動(dòng)非常嚴(yán)重時(shí)，就有可能會(huì)導(dǎo)致使得危急保安器出現(xiàn)誤動(dòng)作而引發(fā)一定的停機(jī)事故，并且還會(huì)在一定程度上造成振動(dòng)所引起的軸承座的松動(dòng)甚至導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)共振損壞，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此為了進(jìn)一步避免故障的發(fā)生，需要保證機(jī)組的振動(dòng)水平在規(guī)定的范圍內(nèi)。

2.2 600MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障處理概述

當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，相關(guān)運(yùn)行人員需要在對(duì)有關(guān)的參數(shù)、汽輪機(jī)的內(nèi)部的聲音多加的進(jìn)行注意，還需要更多的根據(jù)實(shí)際情況來采取立即減負(fù)荷乃至打閘停機(jī)，然后進(jìn)行專業(yè)的故障診斷工作，盡可能保證其安全性。

2.3 汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障管理系統(tǒng)

其實(shí)從目前的實(shí)際情況來看，我國的一些大型的電廠已經(jīng)對(duì)自身的管理的系統(tǒng)根據(jù)時(shí)代發(fā)展的需求來做出相應(yīng)的升級(jí)以及改造，這對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及系統(tǒng)管理的效率的提高都是具有重要的作用的，但是需要對(duì)設(shè)備故障處理過程中需要使用的一些材料提前告知相關(guān)單位進(jìn)行準(zhǔn)備，保證故障能夠及時(shí)得到處理。在對(duì)故障管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，會(huì)更多的根據(jù)系統(tǒng)定義以及其中需要進(jìn)行解決的而一些問題來設(shè)定一些要求，具體如下：第一，就是需要對(duì)于信號(hào)采集的準(zhǔn)確性進(jìn)行保證，使得能夠更多的保證故障信號(hào)信息監(jiān)測的實(shí)時(shí)性進(jìn)行保證。其中故障信息信號(hào)的傳輸主要依靠簡單傳感器來進(jìn)行直接的傳輸。第二，需要對(duì)于信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及速度進(jìn)行保證，要求系統(tǒng)更夠及時(shí)做出反應(yīng)進(jìn)行信號(hào)的傳輸，并且在信息預(yù)處理之后能夠技術(shù)快速的傳輸?shù)截?fù)責(zé)人處。第三，就是要對(duì)管理系統(tǒng)的靈活性進(jìn)行保證，由于對(duì)于現(xiàn)場故障進(jìn)行處理是非常復(fù)雜的，因此不能夠單單的依靠幾個(gè)簡單傳感器就保證信息獲得的準(zhǔn)確性以及全面性，因此需要保證信號(hào)的接納和處理的靈活性[3]。

2.4 某國產(chǎn)600MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)軸瓦振動(dòng)故障分析

本文主要對(duì)某國產(chǎn)600MW亞臨界、一次中間再熱、單軸三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽輪機(jī)#1軸承的振動(dòng)故障進(jìn)行一定的分析，并且在分析中結(jié)合華北電科院、西安熱工研究院等有關(guān)專家以及本單位的一些專業(yè)技術(shù)人員來進(jìn)行分析并召開相應(yīng)的專題分析會(huì)，在經(jīng)過大量的分析之后得出以下結(jié)論：第一，就是對(duì)于高中壓的轉(zhuǎn)子會(huì)存在一定的一階質(zhì)量不平衡狀況。第二，就是#1軸承在運(yùn)行過程中對(duì)于轉(zhuǎn)子具有比較差的運(yùn)輸能力。其中在機(jī)組停機(jī)之前，需要對(duì)轉(zhuǎn)子質(zhì)量的不平衡進(jìn)行測定，并在對(duì)這振動(dòng)進(jìn)行測量過程中邀請(qǐng)專業(yè)的電力實(shí)驗(yàn)研究院來進(jìn)行此項(xiàng)測量，并在得出相對(duì)應(yīng)的振動(dòng)波動(dòng)圖之后對(duì)振動(dòng)幅值進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)其會(huì)處于一倍頻區(qū)域。

3 結(jié)語

文章圍繞600MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)展開敘述，首先對(duì)我國電力事業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了簡單的介紹；其次指出了600MW亞臨界燃煤發(fā)電機(jī)組的主要內(nèi)容，其中包括發(fā)電機(jī)組的含義、分類、柴油機(jī)組、汽油機(jī)組、燃?xì)?、燃煤機(jī)組以及振動(dòng)故障等主要內(nèi)容；最后將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到亞臨界壓力600MW機(jī)組發(fā)電機(jī)振動(dòng)故障的診斷以及分析處理等問題，希望能夠提高相關(guān)人員的重視程度，同時(shí)盡可能提高汽輪發(fā)電機(jī)的工作效率，提升整體的生產(chǎn)效益，推動(dòng)我國電力事業(yè)和能源行業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

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[2] 胡劍剛，周軼喆，應(yīng)光耀，等.某臺(tái)600MW發(fā)電機(jī)突發(fā)振動(dòng)故障診斷及處理[J].浙江電力，2017，36（1）：61-63.

[3] 張煜.600MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組軸系穩(wěn)定性研究[D].華北電力大學(xué)（北京），2016.