火电厂汽轮机异常振动的原因及改善措施
王巍
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王巍,. 火电厂汽轮机异常振动的原因及改善措施[J]. 动力技术研究,2023.3. DOI:10.12721/ccn.2023.159266.
摘要:
火电厂作为人类社会日常生产生活的大型供电站,对人类社会的发展有着至关重要的作用。而汽轮机作为其重要的生产设备,一旦出现了异常故障,会直接影响到电厂的电能供应,从而给人类的生产生活带来了十分不利的影响。而为了实现汽轮机的正常运行,就应找准其故障发生原因,从而通过采取有针对性的解决方法,来进行改善处理,进而在保障电厂经济效益的同时,还能实现供电的持续稳定。基于此,本文以汽轮机振动异常监测概述为切入点,来进一步分析火电厂汽轮机出现异常振动的原因,从而更深层次的探讨火电厂汽轮机常见异常振动的改善措施,希望能为我国在该领域提供一些有建设性的意见。
关键词: 火电厂汽轮机异常振动改善措施
DOI:10.12721/ccn.2023.159266
基金资助:

前言:汽轮机是否正常运行直接决定了火电厂的发电效率,而在其运行的过程中,最为常见的故障问题就是异常振动,而一旦此类现象的发生,不仅会影响整体的运行效率,还会导致工作质量下降,供电系统无法正常运行,所以为了确保社会大众的正常生产生活,就应对其给予足够的关注和重视,进而通过对原因的全面分析,改善措施的积极落实,监测工作的科学开展,来为火电厂的顺畅运行保驾护航[1-2]

汽轮机振动异常监测概述

要想确保相关设备能够以正常的状态投入使用,通常情况下会在其投入工作之前就进行相应的调试,而一旦在此过程中出现任何的异常问题,该设备就会发出预警信息,从而使相关人员能够及时有效地进行改善和处理,以避免设备在此过程中出现任何的损坏,进而影响实际的工作效率。再加上,火电厂的工作环境具有一定的复杂性,导致设备发生故障的原因有很多,所以就需要借助监测工作的积极开展,来明确设备出现异常振动的原因,进而根据自身的工作经验,来进行科学判断,以做好故障问题的排查和解决。除此之外,相关人员还应该对汽轮机进行全面的检查,以明确其的工作状态,如果发现其实存在异常情况,应及时进行分析处理,从而在最大程度上降低汽轮机发生故障的几率,与此同时还能延长汽轮机的使用寿命。

2.分析火电厂汽轮机出现异常振动的原因

2.1因转子受热弯曲变形而导致异常振动

当汽轮机的转子因受热出现弯曲变形时,就会很容易引发异常振动。具体来说,在汽轮机运行的过程中,导致其转子受热弯曲变形的原因有很多,而大部分情况下都是因转子自身热量过高。具体来说,汽轮机在正常的运转过程中,像冷空气,水汽会进到气缸的内部,从而与其产生较大的摩擦热能,而这些热能就会导致转子无法进行冷却,进而出现受热变形的情况。而一旦此类问题的发生,就会影响汽轮机组稳定运转,进而引发异常振动,所以如果不对采取有效处理,还会导致相关故障问题的发生。比如,转子受热弯曲之后,轴塔力弹力会发生一定程度的改变,从而导致转子在运行的过程中出现失衡,进而改变了离心相位。

2.2由于气流不均产生气流激振

如果一直不断地增加汽轮机机组的负荷,就会导致异常振动现象的发生。当其增加到已经超过汽轮机机组的某个临界点时,就会使得轴振动的速度变大。而当高压转子一阶的临界转速与振动的频率保持相等或略高于其的时候,就会出现正向涡动的气流激振。而追根溯源,主要是因为汽轮机在运行的过程中,气道内的气流会呈现不均匀的状态,从而导致叶片受力不均,进而引发气流激振现象。

2.3因摩擦振动而导致转子热弯曲变形

汽轮机在正常的运行过程中摩擦振动是一定会产生的,而这种现象虽然对汽轮机的影响不大,但是对于转子来说却会造成较大影响,也就是说转子会在摩擦振动的影响之下,出现受热不均的问题,进而引发热弯曲,而这种现象的发生,不仅会影响汽轮机的安全稳定运行,还会出现十分严重的异常振动问题。

2.4由于转子剧烈振动产生油膜振荡

通常情况下,当汽轮机的运行功率比较大时,就会加快转子的转动速度,从而导致振动现象严重,进而给设备造成一定的损坏。而为了避免有油膜振荡问题的发生,就应使转子围绕轴线进行转动,从而通过平衡点涡动的有效保持,来实现汽轮机的正常运转。

3.火电厂汽轮机常见异常振动的改善措施

3.1对转子热弯曲故障所采取的处理措施

首先,一定要在正确安装步骤的指引下进行设备的安装。其次,应在纵向中轴线的前后进行预埋位置的设定,与此同时还需做好螺丝的调整工作。再者,应在水平仪的辅助之下,进行横向找平,并通过在洼窝面上放置水平仪,来对竖向进行相关调整,以使轴承座水平符合相关要求。最后,应做好汽轮机的排查工作,而一旦在此过程中出现了软子热弯曲的情况,可以借助对其的及时更换,来有效排除故障。

3.2对气流不均形成气流激振采取的处理措施

当汽轮机出现气流激振的问题时,首先就应开展全面的排查工作,并在立足于相关数据的基础上,绘制振动曲线,以明确实际情况。其次,应合理调整水量和负荷速率,并通过及时有效的记录,来做好汽轮机运行曲线的绘制工作。再者,借助数据的有效对比,来明确抵消气流激振的有效方式。最后,应借助复合速率的降低,来实现气流激振负荷范围的有效控制,以在此基础上确保汽轮机的稳定运行。

3.3因摩擦振动产生故障采取的处理措施

因为摩擦是不可能消除的,所以当摩擦情况比较严重时,可以通过对汽轮机内部各个部件的有效检查,来明确是静摩擦还是动摩擦,进而通过维修和更换,来最大程度地降低摩擦所带来的影响。

3.4对发生油膜振荡采取的处理措施

第一,相关人员可以借助加大轴瓦的比压,来削弱油膜振荡。第二,可以通过对轴瓦轴承合金宽度的适当增加,来使轴瓦顶部的孔隙缩小,以降低油膜振荡。第三,应是轴瓦和轴颈接触角度变小。第四,为了有效地提高实际的工作效率,降低油膜振荡的影响,还可以在机组中加入动力粘度小的润滑油。第五,通过对转子平衡的有效调整和改善,来稳定其的运行状态。

4.结语

综上所述,应借助科学的维护,定期的检查,合理的统计,来解决汽轮机在运行过程所遇到的各种异常振动的情况,进而在多种改善措施的综合运作之下,确保火电厂的运行效率和质量[3]

参考文献

[1]高尚超.浅析火电厂汽轮机异常振动的原因及改善措施[J].科学技术创新,2020(9):32-33.

[2]赵晓芳,党剑英.火电厂汽轮机异常振动原因及处理措施[J].城市建设理论研究(电子版),2019(9):33.

[3]陈常锋,裴石磊.汽轮机异常振动原因分析及解决方法[J].内燃机与配件,2019(18):179-180.

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