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汽轮机异常振动的原因

对于汽轮机来说,是否处于正常运行状态往往可以通过汽轮机的实际振动来判断。如果汽轮机在正常运行过程中出现异常振动问题,可以说明汽轮机组在长时间运行过程中出现故障。汽轮机异常振动的原因有很多。为了保证汽轮机的安全稳定运行,有效提高汽轮机的运行效率,必须避免汽轮机的异常振动问题,使汽轮机的运行振动在允许的临界值范围内。


1汽轮机振动危害


振动主要是指偏离原平衡位置,位能和动能转换。振动范围不超过一定范围的振动不会影响汽轮机的正常运行,无危害,但当振动超过一定范围时,会损坏汽轮机,降低工作效率。轴系统中心的变化、发电机转子中冷水路的局部堵塞和轴承磨损都是汽轮机的异常振动,会导致整个机组部件松动,甚至加剧内部动静摩擦,导致汽轮机磨损,加速汽轮机的老化。振动是由多种因素引起的。汽轮机安装或维护后,应检查振动程度,确保振动范围在国家规定范围内。在我国目前的标准中,汽轮机的振动范围应小于0.05mm。


2汽轮机异常振动的原因


2.1中心不正引起的异常振动问题


首先,在启动过程中,由于加热时间不足,直接加速后负荷增加过快,导致气缸加热后膨胀不均匀,调节系统卡住,气缸不能自由膨胀,与转子相对倾斜,汽轮机组位移异常,导致汽轮机异常振动。第二,汽轮机组经过大修后,安装后轮存在问题,中心位置不正确,运行过程中出现振动问题,表明汽轮机异常振动随负荷增加而增加。第三,如果进气温度远远超过设计标准的实际条件,会增加膨胀差和气缸变形的风险,使汽轮机轴向位移超过允许限度,导致汽轮机异常振动问题。第四,当转子因某些原因与气缸不同时,很容易发生间隙振动问题,导致汽轮机异常振动问题。


2.2转子质量不平衡引起的振动


①在运行过程中,叶片断裂、脱落或磨损不均匀、腐蚀、结垢,使转子质量不平衡。如果发电机转子绕组松动或不平衡,就会导致转子质量不平衡。由于上述原因,当转子出现质量不平衡时,转子每周都会受到质量不平衡产生的离心力的影响。这种离心力周期作用的结果是振动。②转子弹性弯曲,引起振动。转子弯曲,即使不引起汽轮机动静部件之间的摩擦,也会引起振动。由于转子质量不平衡,其振动特性与振动相似。不同的是,这种振动显著表现为轴向振动,尤其是通过临界转速时。③轴承油膜不稳定或损坏引起振动。油膜不稳定或损坏会迅速烧毁轴瓦乌金,导致轴颈因加热而弯曲,造成剧烈振动。④汽轮机内部摩擦引起振动。移动叶片与静叶片相互摩擦,通流部分轴向间隙不足或安装不当;隔板弯曲,叶片变形;推力轴承工作异常或放置不当;轴颈或轴承乌金侧向间隙过小,会引起摩擦和振动。⑤水冲击引起振动。当蒸汽中的水进入汽轮机时,水的冲击会增加转子的轴向推力,产生很大的不平衡扭矩,使转子产生剧烈的振动。


3汽轮机异常振动的解决方案


3.1做好汽轮机的安装和维护工作


异常振动是汽轮机运行过程中的一个缺陷问题。因此,在汽轮机组的安装和维护过程中,首先要做好汽轮机组的试运行,确保汽轮机组的振动指标满足标准要求后方可投入使用。在安装过程中,记得找到汽轮机组的中心位置,与转子相对,不能有位移问题。同时,要做好汽轮机的定期维护,制定科学合理的维护计划,避免汽轮机的安全风险。如果汽轮机在运行过程中出现异常振动问题,必须及时找出原因,确保振动降至允许范围后才能继续运行。在汽轮机启动过程中,应确保足够的加热时间,并确保汽轮机的运行条件符合设计标准。


3.2利用传感器加强对汽轮机的保护


一套完善的振动保护装置包括各种传感器,如位移传感器、温度传感器、重力传感器、角度传感器和压力传感器。使用这些传感器可以形成监控系统、保护系统和信号报警系统,这些系统结合在一起,成为保护汽轮机安全运行的重要设备。当汽轮机振动超过临界值时,装置可发出脉冲信号,实现主门的自动关闭和汽轮机的紧急停机。近年来,随着各行各业的自动控制,保护装置对汽轮机的重要性不言而喻。因此,企业应加强对保护装置自动化的研究,不断提高保护动作的安全性和可靠性。


3.3解决汽轮机异常振动


①解决油膜振荡故障。汽轮机工作时,油膜振荡经常发生,需要采取合理措施解决。主要方法有很多:一是增加轴瓦比亚处理;二是减少轴瓦顶部间隙,增加轴瓦承合金宽度;三是减少轴颈与轴瓦之间的接触,但避免这个角度太小,可以控制在300~400以内;第四,降低润滑油粘附性;第五,调整转子位置到平衡状态。


②解决汽流激振故障。在汽轮机运行过程中,经常会出现汽流激振故障。当这种情况发生时,很难立即采取措施解决问题。经过一段时间的调查和分析,我们可以找到最好的解决办法。具体来说,首先要对汽流激振数据进行统计分析,然后详细记录下来,以图表的形式显示出来。借助图表观察,可以找到内部规律,方便解决实际问题。


③解决转子热弯曲故障。汽轮机长时间工作后,转子经常弯曲,对汽轮机的运行状态影响很大。当转子在外力作用下弯曲时,必然需要更换新转子,有效解决汽轮机振动故障问题,确保汽轮机的合理运行。为了减少汽轮机故障的发生,不仅要确保设备的合理安装,还要确保级别人员的丰富经验,便于站在不同的角度,加强设备的运行和安装控制,确保设备的合理运行,最终为发电厂提供充分的供电保障。如有故障,工作人员应详细检查故障位置,主动分析原因,及时采取措施,加强日常维护,让工作人员做好工作记录,合理控制故障。


3.4加强对汽轮机的振动监督


加强对汽轮机振动的监督,及时发现异常振动问题,并给予有针对性的解决方案,是降低汽轮机异常振动范围的关键。为此,应为汽轮机安装轴承振动测量装置和大轴振动测量装置,以监督汽轮机组在实际运行过程中的振动。如果汽轮机振动异常,超过临界值,测量装置会发出报警信号,提醒工作人员维修,甚至停机,以免进一步扩大损失。


结语:


综上所述,在汽轮机运行过程中,如果出现异常振动,不仅会影响机组运行,还会导致电力系统故障,最终导致设备难以运行。为了改变这种情况,在汽轮机运行过程中,必须加强日常维护,合理采取措施分析振动原因,从源头上消除故障风险,确保汽轮机运行稳定高效,为电厂建设带来更大的经济效益。


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