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浅谈汽轮发电机组的振动原因及预防

2015-04-20中国华电集团哈尔滨发电有限公司黑龙江哈尔滨150040

中国新技术新产品 2015年8期
关键词:瓦块轴颈轴瓦

姜 勇(中国华电集团哈尔滨发电有限公司,黑龙江 哈尔滨 150040)

浅谈汽轮发电机组的振动原因及预防

姜 勇
(中国华电集团哈尔滨发电有限公司,黑龙江 哈尔滨 150040)

汽轮机作为热力发电厂的主要设备,其安全、稳定、经济运行直接影响电厂的安全生产,甚至影响电网的安全运行,因此保证汽轮机的正常工作是非常重要的。对于每一台运行的机组来说所产生的缺陷,乃至疑难问题,需经多方面的检测才能确定,可能是一个因素所致,也可能是几个因素所致,具体问题要具体分析,抓住主要因素逐一解决。然而影响汽轮机安全运行的因素是很复杂的,其中振动是一个至关重要的因素,运行中的机组振动严重超标,如不及时处理将会使轴承破裂、汽轮机本体毁坏、甚至会发生重大事故,因此必须高度重视汽轮机的振动。

汽轮机振动;原因;运行;检修

一、从运行方面谈汽轮发电机组的振动原因及预防

(一)机组膨胀

当滑销系统本身不存在问题时,如果运行人员操作不当,机组也会出现膨胀不均的问题。最明显的例子是在启机过程中,当机组的暖机时间不够或者升速过快,则机组各部分的膨胀不一样,这样一方面会产生应力,减少机组的寿命;另一方面就会引起过大的差别膨胀,从而影响机组的开机过程。当机组的膨胀不充分时,极易引起机组的振动和动静碰磨。

(二)润滑油温

轴颈在轴瓦内的稳定性如何,决定了机组诱发振动的可能性有多大,当稳定性太差时,外界因素的变化很容易引起机组振动的产生。而润滑油在轴瓦内形成的油膜如何,又是影响转子稳定性的一个重要因素,油膜的形成除了与轴承乌金有关外,还有一个重要因素就是润滑油油温,润滑油油温应该在一个合理的范围内,过高过低都对油膜的形成不利。

(三)机组真空和排汽缸温度

机组真空和排汽缸温度总是相辅相成的,其中一个因素的变化必然引起另一个因素的改变。对于轴承座坐落在排汽缸上的机组来说,排汽缸温度的变化主要表现在对轴承坐标高的影响上,所以会对机组的振动产生影响。

辅机设备应掌握其性能特征,把握住参数变化及数据要求:冷却循环水质差,凝汽器铜管内表面积垢,使得换热系统减少,换热效果差,尾气不能得到很好的冷却,凝汽器密封性差,射水抽汽器密封不好,起不到抽汽作用,都会引起真空的变化也是产生振动的一个因素。铜管结垢要及时清理,清理的方法很多,一般电厂是半面运行半面清扫,方法是用与铜管内径差不多的钢管刷加带水皮管来回移动,去除垢层达到除垢目的。

(四)发电机转子电流

当电流通过发电机转子时会产生热量,这部分热量就要会使发电机转子产生膨胀,当发电机本身存在一定量的质量不平衡时,由于膨胀会使该不平衡量产生的力矩发生改变,从而引起机组的振动变化;当发电机自身存在膨胀不均时,即使冷态情况下质量平衡较好,也会由于膨胀的不均匀性产生动态的质量不平衡,而这一质量不平衡在发电机转子恢复到冷态时也会随之消失。

(五)断叶片

当汽轮机发生断叶片时,转子的质量分布明显发生改变,因此机组的振动会发生明显的变化,这种情况在现场有时可能不会被察觉,因为振动的变化既包括振动大小的变化也包括振动相位的变化,而现场大多数仪表只能监视振动大小的变化。为了尽量避免断叶片的现象发生,除了在设计制造和安装检修期间采用适当的措施来保证外,运行中在增减机组负荷时应尽量平稳。

二、从检修方面谈汽轮发电机组的振动原因及预防

(一)汽轮机轴承是用来支持转子及平衡轴向力的,轴承部分检修质量好坏直接关系到汽轮机能否稳定运行,因为汽轮机的振动往往是由轴承部分引起的。每次检修时对轴承的检修要求特别高,稍有差错就会引起振动。

(1)调整好轴瓦间隙,使其在允许范围之内;轴瓦与转子轴颈之间的间隙过大过小、它们之间的接触面积少、轴瓦上有脏物、油囊开的质量差,会引起振动。检修轴瓦时应先测量轴瓦与轴颈间的间隙,如果间隙超过规定值,应更新轴瓦。在修刮新的轴瓦与轴瓦前应先测量间隙,这样就能知道需要修刮多少。在修刮过程中要多次测量间隙,以免修刮太多,若间隙小于规定值,拆开轴瓦检查轴瓦上钨金是否有硬点,有硬点先修刮硬点再测间隙,无硬点应沿整个瓦面进行配合研磨,找出硬点进行修刮,直至刮到间隙在规定范围内。同时要注意轴瓦与轴颈接触面在每平方厘米上有接触点的面积与整个瓦面的面积大于75%以上。保证了以上两点,下一步工作就是开油囊。两侧油囊开的太小,进入轴瓦的油少,形成不了油膜或油膜层厚度达不到要求,会引起振动并使轴瓦烧坏。油囊一侧开的小,另一侧开的大,形成的油膜不稳定,转子在运行中不稳定引起振动油囊开的太大,油在轴瓦内的油压不稳定。其次,在安装过程中一定要清扫干净轴瓦后才能安装。如轴瓦上有赃物,会引起转子在运行过程中偏心,产生振动等等。在检修轴瓦、更换轴瓦过程中,一定要切实注意以上事项。

(2)严格调整好轴承各部位的紧力;轴承盖对瓦枕的紧力以及瓦枕对轴瓦的紧力过小或大会引起振动。在测压紧力时应认真测量和调整,要不厌其烦,反复几次,符合要求后要重复一、二次,以便确认。一般紧力为0.02mm~0.06mm之间。否则推力轴承上的主副推力瓦不平整、不干净,瓦块厚度不相等,推力盘受到不均衡的力,个别瓦块温度偏高,甚至会产生转子振动。检修时,研磨瓦块要用千分表测量,使每一瓦块平整、光滑,并使整个瓦块厚度一致,安装瓦块时应将瓦块清扫干净,按原拆下的顺序安装就位。

(二)汽轮机转子将蒸汽的热能转换成机械能,它在高温高压下高速旋转,传递着巨大的扭矩,发电机转子是依靠汽轮机转子传递的扭矩进行运转的,因此汽轮机的安装质量及转子制造质量的好坏会直接影响机组能否安全平稳运行。

(三)转动部分与静止部分的间隙要调整到允许范围内:汽轮机的隔板汽封与高低压汽封及轴瓦处的轴瓦油挡与轴颈发生摩擦也会产生振动,检修时用塞尺检测下隔板汽封与转子轴封、油挡与轴颈之间的间隙,间隙小时,应修整汽封块的凸面,间隙大时需修整汽封块的凹面,油挡与轴颈间隙通过修刮或调整油挡螺丝来进行调整。上隔板汽封与转子轴封间隙利用在上隔板汽封上的粘贴胶布方法来检查磨损程度,无法调整时应更换部件,直至符合要求为止。

[1]李录平.汽轮机组故障诊断技术[M].北京:中国电力出版社,2002.

TK26

A本人以从事汽轮机运行工作18年的实际经验,结合理论知识,从汽轮机运行与检修角度来分析指出引起汽轮机产生振动的原因以及汽轮机在运行过程中所采取的措施,与从事汽轮机专业的运行和检修同仁共同探讨,可能有不到之处,望多多给予指教。

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