汽轮机按照不同的构造、基本原理及其主要用途等可分成比较多类型,其中超高压高温汽轮机的实践应用较为广泛,近些年超高压高温汽轮机的主要参数已经得到了显著的提升,但依然对轴承系统存在比较明显的干扰,使得轴系遭遇弯折或受损风险,造成严重经济损害。尤其是在机组工况比较恶劣,蒸气分布比较复杂时,新蒸气会对调整叶片产生一定的摩擦阻力,所以需要轴承具有更强大的稳定性。因而可以这么说,轴承的稳定性直接关系汽轮机的稳定性,轴承针对振动十分敏感,若发电机组振动状况超出允许范围,则会导致发电机组停运甚至损坏。
1电厂汽轮机振动原因
导致汽轮机振动的因素较多,通常轴承振动是由于热力分布不均匀、汽缸膨胀不充分、汽流激振、转子中心安装期间出现偏差、转子质量不均衡、动静摩擦、油膜振荡等因素导致的,
1.1中心不正
导致汽轮机中心不正的因素较多,其一,机组启动前后的参数变化会造成机组热膨胀不足或热应力偏大,由此进一步加大对机组负荷调整的影响,对设备系统运行带来不利;其二,检修安装时转子歪斜,中心数据超标准值。由于机组自身出现位移,导致偏离情况严重,出现动静摩擦以及机组振动情况;其三,汽轮机工作期间需要科学控制蒸汽温度,如果存在违规操作,会导致转子膨胀不均匀以及轴系不均衡,振动问题随之出现,
1.2 转子质量不均衡
转子质量不均衡是电厂汽轮机组出现振动问题的主要原因之一。不同转子之间的质量也存在一定的差异,转子的质量会直接影响汽轮机组的整体性能。若转子出现热弯曲情况,如未及时发现,则无法迅速将汽轮机组从弯曲状态中调整出来,造成机组运转过程中动静部件产生摩擦,从而使轴系振动变大。若此时未进行合理的蒸汽温度调整和停备后闷缸措施,则会导致汽轮机叶片出现变形或转子出现弯曲无法消除,从而直接引发振动问题。并且,汽轮机组在运行过程中,其速度越快,离心力也就越大,其振动问题也将更加严重。
1.3轴系不对称
电厂汽轮机组运行期间,对联轴器的要求非常严格,为了避免严重振动,需要在安装或检修时,测量并调整对轮之间的同心度,轴系扬度,中心等数据、针对振动故障,需要测量张口偏差及圆周偏差,之后根据实际情况加以调整。
1.4油膜振荡
油膜振荡和启动期间的顶轴油压不足、轴承稳定性不足,润滑油黏度高有关,随着轴承油膜被破坏,其稳定性开始下降,并且出现振动,尽管多数为低频率振动,不过依旧需要通过降低油膜厚度,提高进油温度,减小轴瓦顶部间隙扩大两侧间隙,更换稳定性更好的轴瓦等措施消除油膜振荡对轴承振动的影响。
2电厂汽轮机振动主要的管理措施
2.1运行方面
第一,对运行的蒸汽参数进行调整。在汽轮机的运行中需要平衡高压缸两侧的进汽量,进而控制偏差,并且对振动较大的机组负荷与主汽流量加以控制,在机组运行中,还需要合理控制轴承的进油温度,提升油膜的刚性。第二,利用加速度传染器进行瓦振测量。不过,在现场测量的过程中抵抗外界干扰的能力不足,为了解决信号干扰导致的误发跳机,需要延迟振动保护时间2 ~ 3 秒。第三,如果低频振动突然出现,运行管理人员难以及时采取措施,因此,需要在日常运行中对不同工况下的振动波动范围予以重视,让低频振动不发散,进而降低运行风险。
2.2 汽轮机振动异常时运行调整措施
汽轮机正常运行时各轴承振动值均有相关热控保护逻辑,当振动值达到所规定的跳闸值时,汽轮机将自动遮断汽轮机进汽,停止其运行,避免事故扩大化。正常运行的汽轮机各部位的振动往往维持在某一段区间内变化,如果某一部位的振动值突涨或突降,运行人员就应该引起足够重视。根据运行现场实际发生的数据进行分析,找到振动突变的诱因,配合运行方式的调整加以改善。例如加、减负荷,调整对外供汽参数,调整各调门开度,改变汽轮机进汽参数等,每次振动变化时都能及时根据外界的诱因,及时加以应对。虽然不能彻底解决汽轮机内部故障引起的振动变化,但总能将振动幅度降到最低。通过积极的运行状态调整,避免了汽轮机严重振动带来的停机事件,
2.3进行技术改造
电厂在运行过程中需要进行合理的技术改造升级。主要解决方法如下:首先,处理中心不正确的问题。在处理转子热弯曲故障的过程中,需要及时更换转子,新转子不会出现异常振动问题;其次,为了解决转子质量不均匀的问题,通过分析实际情况,获得连续负荷数据和机组振动数据后,分析机组的汽流激振情况,通过降低负荷变化率来降低汽流激振;第三,轴系不对称的处理方法。如果机组出现异常,应及时更换零件,以减少摩擦振动;第四,解决油膜振荡问题。可以减小轴瓦的顶部间隙和轴瓦的轴承合金的宽度,或者可以减小轴颈和轴瓦之间的接触角。
3结论
随着我国经济水平和科技的不断发展,电厂汽轮机的发展空间带来了更广阔的发展前景。电厂汽轮机的运行存在一定的问题,对电厂的经济效益和社会效益有很大影响。为了减少电厂汽轮机问题和事故的发生,有必要选择各种先进的管理技术和科学技术,纠正电厂汽轮机的运行和检修的不合理现象,并针对汽轮机运行过程中可能出现的风险制定预防措施,降低事故发生率,减少电厂汽轮机故障造成的经济损失。
参考文献:
[1]姜永超.电厂汽轮机组振动问题研究与处理措施[J].设备管理与维修,2021(Z1):83-85.
[2]万学贵.宝珠寺水电站13F机组转轮裂纹分析与修复处理[J].新型工业化,2021,11(1):129-131.
[3]温景志.某电厂300MW亚临界汽轮机振动问题分析及处理[J].机械工程师,2022(12):117-118,121.
[4]贾晓东.电厂汽轮机组振动问题分析与解决对策[J].煤矿现代化,2022(2):90-91,94.
[5]丁广东.电厂汽轮机组振动问题分析与解决对策[J].机电信息,2022(24):55,57.