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汽轮机异常振动问题是由哪些原因造成的

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汽轮机异常振动问题是由哪些原因造成的

发布日期:2018-08-23 作者: 点击:

    随着现代化生产的发展和科学技术的进步,设备的结构越来越完善,自动化程度也越来越高。由于许许多多无法避免的因素的影响,有时设备会出现各种各样的故障,以致降低或失去预定的功能,甚至造成严重的灾难性事故,国内外曾经发生的各种恶性事故,造成了人员伤亡,产生了严重的社会影响;即使是经常发生的事故,也因生产过程不能正常运行或机器设备损坏而造成巨大的经济损失。本文淄博泓铭动力设备有限公司将对汽轮机运行过程中产生的振动进行分析和探讨。

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    一、汽轮机异常振动原因分析


    汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。由于其运行时间长、关键部位长期磨损等原因,汽轮机组故障时常出现,这严重影响了发电机组的正常运行。汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。由于机组的振动往往受多方面的影响,只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因,比如进汽参数、疏水、油温、油质等等。因此,针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要,只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。


    二、汽轮机组常见异常震动的分析与排除


    引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面,汽流激振、转子热变形、摩擦振动、油质等。针对着四个主要方面以下进行了详细的论述。


    2.1汽流激振现象与故障排除


    汽流激振有两个主要特征:一是应该出现较大量值的低频分量;二是振动的增大受运行参数的影响明显,如负荷,且增大应该呈突发性。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振;对于大型机组,由于末级较长,气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象;轴封也可能发生汽流激振现象。


    2.2转热变形导致的机组子异常振动特征、原因及排除


    转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系,大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段,此时转子温度逐渐升高,材质内应力释放引起转子热变形,一倍频振动增大,同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是两种不同的故障,但其故障机理相同,都与转子质量偏心类似,因而都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。


    与质心偏离不同之处在于轴弯曲会使两端产生锥形运动,因而在轴向还会产生较大的工频振动。另外,转轴弯曲时,由于弯曲产生的弹力和转子不平衡所产生的离心力相位不同,两者之间相互作用会有所抵消,转轴的振幅在某个转速下会有所减小,即在某个转速上,转轴的振幅会产生一个“凹谷”,这点与不平衡转子动力特性有所不同。当弯曲的作用小于不衡量时,振幅的减少发生在临界转速以下;当弯曲作用大于不平衡量时,振幅的减少就发生在临界转速以上。针对转子热变形的故障处理就是更换新的转子以减低机组异常振动。没有了振动力的产生机组也就不会出现异常振动。


    2.3摩擦振动的特征、原因与排除


    摩擦振动的特征:一是由于转子热弯曲将产生新的不平衡力,因此振动信号的主频仍为工频,但是由于受到冲击和一些非线性因数的影响,可能会出现少量分频、倍频和高频分量,有时波形存在“削顶”现象。二是发生摩擦时,振动的幅值和相位都具有波动特性,波动持续时间可能比较长。摩擦严重时,幅值和相位不再波动,振幅会急剧增大。三是降速过临界时的振动一般较正常升速时大,停机后转子静止时,测量大轴的晃度比原始值明显增加。摩擦振动的机理:对汽轮机转子来讲,摩擦可以产生抖动、涡动等现象,但实际有影响的主要是转子热弯曲。动静摩擦时圆周上各点的摩擦程度是不同的,由于重摩擦侧温度高于轻摩擦侧,导致转子径向截面上温度不均匀,局部加热造成转子热弯曲,产生一个新的不平衡力作用到转子上引起振动。


    2.4汽轮机油污染监测问题


    汽轮机油污染是国内电厂普遍存在问题,不仅给电厂造成很大的经济损失,也影响了机组的安全运行。影响机组油系统(包括润滑油系统、调节油系统和密封油系统)部件性能下降的主要因素是汽轮机油质清洁度、油系统部件的污染敏感度以及工作条件。因此,对汽轮机油污染进行有效的将污染度控制在油系统部件要求的范围内。


    三、做好振动监测工作


    目前200MW及以上的机组大都装设了轴系监控装置,对振动实施在线监控,给振动监测工作创造了良好的条件。其他中小型机组有的虽装有振动监测表,但准确度较差,要靠携带型振动表定期测试核对,有的机组仅靠推带振动表定期测试记录。对中小型机组的振动监测工作,一般都比较薄弱,不能坚持定期(每周、每10天等)测试或测试记录不全不完整等等,不利于有关振动规定的认真执行。


    以上的内容由淄博泓铭动力设备有限公司为我们做出的整理介绍,如果您有这方面的需求,请与我们联系。


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