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    汽輪發(fā)電機(jī)組軸瓦振動故障診斷

    2019-10-26 03:33:14張岳峰
    設(shè)備管理與維修 2019年10期
    關(guān)鍵詞:汽輪汽輪發(fā)電軸瓦

    張岳峰

    (中國石化青島煉化公司煉油四部,山東青島 266500)

    0 引言

    某工廠的1#發(fā)電機(jī)(003)的功率為10 000 kW,轉(zhuǎn)速達(dá)到了3000 r/min,在發(fā)電機(jī)兩端有軸瓦作為支撐,保證其牢固在位置上,并應(yīng)用上同步電機(jī)進(jìn)行工作,通過軸瓦的支撐進(jìn)行相應(yīng)的工作(圖1)。振動監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)按GB/T 6075.3—2001 規(guī)定,額定功率>15 kW,額定轉(zhuǎn)速在(120~15 000)r/min,現(xiàn)場測量,設(shè)定所監(jiān)測汽輪發(fā)電機(jī)的一級報警值為4.5 mm/s,二級報警值為7.1 mm/s;正常尺寸磨粒粒度≤15 μm。在安裝時,發(fā)電機(jī)及所有配件都要合理安裝,避免遺留下安全問題,一些構(gòu)件的方向也要把握到位。對于潤滑油檢測也要注意,以保證發(fā)電機(jī)能正常工作。

    圖1 1#汽輪發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)與測點分布

    1 關(guān)于發(fā)電機(jī)組的分析情況討論

    在日常電力系統(tǒng)工作過程中,汽輪發(fā)電機(jī)為電力系統(tǒng)的正常工作保駕護(hù)航,因此,其正常運行對電力系統(tǒng)非常重要。對發(fā)電機(jī)工作進(jìn)行評價過程中,振動幅度對于狀態(tài)的評價有著重要作用,是一項重要的指標(biāo)。如果發(fā)電機(jī)在工作中的振動幅度有所改變,就說明發(fā)電機(jī)在運行過程中出現(xiàn)了情況。摩擦等因素,不僅會影響發(fā)電機(jī)的正常工作,還會加速發(fā)電機(jī)的磨損、提高事故概率,從而影響機(jī)組的正常工作,嚴(yán)重時使機(jī)組遭到破壞,設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也因此會受到不同程度的影響,出現(xiàn)短路等嚴(yán)重情況。并且,電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組的各部分結(jié)構(gòu)都相互聯(lián)系,這些情況都會連在一起,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)受到不同程度的連鎖影響。在這一背景下,傳統(tǒng)的診斷方法、處理方法不再適用于現(xiàn)在的電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組。單一的故障診斷只能適用與以往的診斷,對于不斷發(fā)展的發(fā)電機(jī)組要及時跟進(jìn),對于所出現(xiàn)的故障進(jìn)行準(zhǔn)確診斷?,F(xiàn)在的發(fā)電機(jī)組經(jīng)過更新?lián)Q代,應(yīng)用到各種復(fù)雜的構(gòu)件,出現(xiàn)問題后很難準(zhǔn)確找到故障的癥結(jié),因此對維修人員的綜合處理能力提出了更高的要求。為了準(zhǔn)確診斷發(fā)電機(jī)的故障,就要改進(jìn)以往的診斷方法,對于所出現(xiàn)的問題進(jìn)行仔細(xì)分析,并根據(jù)現(xiàn)在的發(fā)電機(jī)模式以及構(gòu)造進(jìn)行多方面的討論,找到符合新型發(fā)電機(jī)組的故障處理措施,并將這一方法應(yīng)用到實際工作中。

    2 關(guān)于發(fā)電機(jī)組的故障分析和討論

    檢測發(fā)電機(jī)故障時,可以采用儀器進(jìn)行準(zhǔn)確記錄。例如,可先用振動分析記錄儀詳細(xì)記錄數(shù)據(jù),并將所有的數(shù)據(jù)收集起來,然后再通過專業(yè)的數(shù)據(jù)分析法對所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,再加上顯微鏡的應(yīng)用,對潤滑油分析與檢測。

    數(shù)據(jù)的處理要嚴(yán)謹(jǐn),對于所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)分析,將所有的數(shù)據(jù)放到圖表中進(jìn)行討論,并且進(jìn)行對照分析。通過數(shù)據(jù)的整理以及分析得出的結(jié)果,與正常工作的情況相比,如果振動幅度有了很大改變,增長較快,超過了一定的范圍,就說明汽輪與發(fā)電機(jī)組的工作出現(xiàn)了問題,因此要對出現(xiàn)問題的部分進(jìn)行檢查,找到相應(yīng)的原因。

    3 層次分析方法在發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用

    在對發(fā)電機(jī)組與軸瓦之間的問題進(jìn)行分析時,通常會采用層次分析。層次分析法能夠?qū)?gòu)件等進(jìn)行詳細(xì)的檢查,準(zhǔn)確找到問題所在,能夠從復(fù)雜的構(gòu)建中準(zhǔn)確、快速地找到出現(xiàn)問題構(gòu)件,對影響因素深入分析,構(gòu)建一個層次模型對構(gòu)件進(jìn)行分析,這樣能夠快速找到問題源。該方法適合在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)中,將復(fù)雜的系統(tǒng)故障進(jìn)行簡化,及時找到問題所在并診斷出原因,從而設(shè)計出措施。它是一種非常方便的診斷方法,適用于對汽輪發(fā)電機(jī)的故障診斷。

    在對汽輪發(fā)電機(jī)的情況進(jìn)行分析時,要將整體的發(fā)電機(jī)進(jìn)行拆分,分成層次,并且在分析時要分類整理,將所有的內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)檢查,這樣能夠確保不放過任何一個細(xì)節(jié),保證準(zhǔn)確找到問題的本質(zhì),通過這種方法找到故障所在。

    在對振動情況進(jìn)行分析時,先通過故障模式以及所存在的影響進(jìn)行分析,找到振動的原因以及改變振動模式的原因,確定問題的所在,對于故障進(jìn)行修理,保證故障消除,確保振動的幅度控制在一定的范圍內(nèi),這樣才能保證發(fā)電機(jī)正常工作。經(jīng)對上面的數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn),在振動頻率上要通過不同方面進(jìn)行分析,還要確保分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,以免出現(xiàn)失誤。

    4 多特征診斷法在發(fā)電機(jī)組檢測中的應(yīng)用與分析

    對汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行故障分析時,應(yīng)用特征診斷法能夠?qū)?fù)雜情況簡單化,根據(jù)細(xì)節(jié)進(jìn)行有效分析,準(zhǔn)確找到故障的原因和特征,并通過專業(yè)的人員進(jìn)一步檢測,建立起一個完善的檢測體系,準(zhǔn)確掌握故障的原因,并及時提出修改措施。同時,也能有效降低診斷結(jié)果的不確定性,保證準(zhǔn)確找到發(fā)電機(jī)軸瓦振動故障的原因,保證發(fā)電機(jī)正常工作。

    (1)降低軸頸振動。對于油膜失穩(wěn)故障,首先確定軸頸振動是否過大,當(dāng)擾動過大時應(yīng)先降低擾動。軸頸擾動由強(qiáng)迫振動引起的,應(yīng)根據(jù)故障原因采取相應(yīng)措施,如動平衡、調(diào)整中心等方式降低振動。

    (2)降低汽流激振力。當(dāng)發(fā)生汽流激振所引起的低頻失穩(wěn)振動時,應(yīng)降低汽輪激振力,可以采用改變調(diào)節(jié)閥開啟順序或重疊度,降低不平衡力和力矩,防止周向間隙偏差過大。

    (3)提高軸瓦穩(wěn)定性。軸瓦穩(wěn)定性提高、系統(tǒng)阻尼增大,能增強(qiáng)對激振力擾動的抑制,降低發(fā)生汽流激振的可能性??梢圆捎玫拇胧┯校禾岣邼櫥蜏兀鼡Q穩(wěn)定性更高軸承型式,調(diào)整軸瓦頂隙,消除軸瓦自身缺陷,防止軸封漏氣導(dǎo)致軸承座受熱不均而標(biāo)高變化,減少軸瓦長徑比等。

    (4)緊固轉(zhuǎn)子活動部件及聯(lián)軸器螺栓,防止聯(lián)軸器螺栓及轉(zhuǎn)子平衡塊、轉(zhuǎn)子線圈松動,防止堵頭脫落及低壓轉(zhuǎn)子末級葉片斷裂等。

    5 關(guān)于數(shù)據(jù)處理后的結(jié)論并提出建議

    (1)發(fā)電機(jī)在工作過程中的位置沒有安排合理,建議在工作時進(jìn)行檢查修正。

    (2)發(fā)電機(jī)組的軸瓦銜接不合理,導(dǎo)致振動幅度改變,因此在工作時要對軸瓦進(jìn)行仔細(xì)檢查,避免對發(fā)電機(jī)的正常工作造成影響。

    (3)在日常維護(hù)中,要加強(qiáng)對工作正常勞損的重視。

    6 結(jié)束語

    對汽輪發(fā)電機(jī)組的故障進(jìn)行層次法分析后,得出其振動故障發(fā)生的特殊性,并且輔助以多特征屬性的診斷方法加以準(zhǔn)確診斷。這種方法比傳統(tǒng)方法具有很大優(yōu)勢,診斷的準(zhǔn)確度很高,能夠準(zhǔn)確以及快速找到故障。實際應(yīng)用數(shù)據(jù)證明,該方法對故障的判斷較為準(zhǔn)確,具有很高的可行性。

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