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[摘 要]振动故障是发电机组运行过程中经常出现的问题,如果对振动处理不及时,会产生非常严重的后果。本文针对某热电厂25MW凝汽式汽轮发电机组,探讨其在工作过程中产生振动故障的原因,振动故障的危害以及振动故障的处理措施,为今后发电机组的维护和检查工作起到指导作用。
[关键词]汽轮发电机;振动故障;故障处理
中图分类号:TD327.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)17-477-01
1、引言
近年来,伴随着国家经济的快速发展,电力能源的应用越来越广泛,因此,电力系统必须保证安全稳定的运行才能维持国家经济建设发展的需要。汽轮发电机组作为发电系统的最主要设备,其维护和保养发电机组的安全性已作为电力部门最重要的任务。在发电机组的正常工作过程中,振动故障是随时产生的,如果对振动控制不严格,会造成不可想象的严重危害。本文对热电厂25MW凝汽式汽轮发电机组进行研究,探讨其在工作过程中产生振动故障的原因,振动故障的危害以及振动故障的处理措施,为以后发电机组的维护查修工作起到指导作用。
2、振动故障原因及危害
2、1振动故障原因
导致25MW凝汽式汽轮发电机组振动故障的因素有很多种,主要的因素一般包括设计、制造水平问题,运行过程维护和保养问题,以及安装技术和检修技术问题等,这些因素之间的影响是相互的,本文将从几个最主要的因素进行探讨,具体如下:
(1)首先在汽轮发电机组设计制造过程中,由于目前技术不够先进,导致零部件加工精度和工艺达不到设计要求,导致生产的发电机转子不能满足设计精度,进行高度和低速平稳试验时达不到合格要求,致使转子不平衡,从而在一侧产生离心力,引起发电机组振动故障。此外,设计结构中零部件以及发电机组配件的选择也非常重要,否则也会引起发电机组振动故障。
(2)在发电机组的安装过程中,其安装工艺的精度对机组振动会产生非常大的影响。
首先是轴承的选择,轴承为发电机组最重要的组成部件,其质量以及安裝工艺直接对发电机组的振动故障产生巨大影响。轴承自身的特性,如强度、刚度以及预紧力等,这些都必须在选择和安装过程中符合现场要求。另外,安装或检修过程中,必须严格按照设计图纸要求,精确调整轴承的标高,否则会大大增加发电机组振动故障的产生。
其次是严格保证发电机组中心的同心度。发电机组的中心包括转子中心和静子中心的同心度,轴承连接处的平直度和同心度,各轴系相连接处的同心度等。其中最重要的是转子和静子中心的同心度,如果偏差太大,一般会导致电磁激振,会发生振动,导致碰撞。
第三是各个零部件之间的间隙问题。如果零部件间隙过大,会大大影响发电机组的效率,容易引起零部件之间的相互碰撞,会引起发电机组的振动故障。如果零部件之间的间隙过小,会加剧零部件之间的接触力,引起磨损严重,产生静碰撞,引起机组振动。
第四是连接销系统问题。当发电机组运行时间过长时,各个零部件之间会产生膨胀,连接销系统也不例外。由于时间过长连接销中润滑油缺少时,机组的变形就会受到限制,引起发电机组产生振动故障,此种故障在发电机组工作中经常遇见,因此应足够重视其危害性。
(3)既使发电机组在设计以及安装过程中已经满足了使用要求,如果在发电机组的运行过程维护和保养中操作不当,同样会引起发电机组的振动故障。例如前面所说的发电机组的热膨胀问题,由于人为原因在开机过程中亦会出现这种故障。润滑油的油温在轴瓦内会在旋转的过程中形成油膜,油膜的形成会极大影响转子的稳定性,及其容易导致发电机组的振动。发电机机组排气缸温度的控制不当直接会影响轴承的高度,也会引起发电机组振动故障。发电机转子在发电过程中的电流较大,产生大量热量,引起转子不平衡转动,激发机组振动。
2、2振动故障危害
汽轮发电机组在发电系统中起到心脏的作用,其工作异常直接影响到整个系统的正常运转,牵动着人们有序的生产生活。所以,对于机组的振动异常更不能小觑,力争做到早发现早解决。然而,在生产生活中,我们很难知晓汽轮发电机组潜在的危害点、危害发生几率和危害程度的大小等,下面我们针对25MW凝汽式汽轮发电机组振动故障危害作详细的阐述。
(1)密封不严。密封不严导致的机组振动异常的故障率占40%以上,主要是振动使低压端部轴封遭到破坏所致。由微小空隙进入低压缸中的空气,使真空度降低;相反,高压端部分较大的漏气量致使转子弯曲,蒸汽渗入润滑油系统,润滑油纯度不足,油质乳化。
(2)汽封破坏。隔板与隔板间采用汽封的方式密封。一旦汽封被破坏,增大的漏汽量加大了各级间的压力差,使转子产生了轴向推力。
(3)滑销系统损坏。当机组发生较大振动时,滑销承受巨大冲击力,机组就会发生不均匀热膨胀,造成过大的挤压力,损坏滑销系统。
(4)励磁机部件损坏。励磁机部件能够保持发电机组的电压水平。在磁性不稳定情况下,根据需要可以及时减磁、灭磁或增磁。如果励磁机部件被破坏,将会造成较大的危害。
(5)耐疲劳强度减弱。转动部分是汽轮机机组的核心机件,振动致使其疲劳强度降低,造成发电工作不能正常进行。
(6)机组调速系统摆动不稳定。振动不正常造成调速系统的部件磨损严重,
迟缓率增加,使调速系统摆动不稳定。
上述几点充分证明:发电机组的安全经济运行取决于机组能否正常、规律的振动。汽轮机复杂的振动一直成为国内外学者高度关注的问题之一,找出振动的原因,如何精确确定发生振动的部位,采取何种解决方案,发生振动会危及到其它哪些零部件以及危害大小都是当今社会亟待解决的问题。
3、振动故障处理措施
振动问题直接影响汽轮机组的正常工作,其复杂度不容忽视。针对工作现场汽轮机可能产生的振动故障问题,提出了如下应对措施:
[关键词]汽轮发电机;振动故障;故障处理
中图分类号:TD327.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)17-477-01
1、引言
近年来,伴随着国家经济的快速发展,电力能源的应用越来越广泛,因此,电力系统必须保证安全稳定的运行才能维持国家经济建设发展的需要。汽轮发电机组作为发电系统的最主要设备,其维护和保养发电机组的安全性已作为电力部门最重要的任务。在发电机组的正常工作过程中,振动故障是随时产生的,如果对振动控制不严格,会造成不可想象的严重危害。本文对热电厂25MW凝汽式汽轮发电机组进行研究,探讨其在工作过程中产生振动故障的原因,振动故障的危害以及振动故障的处理措施,为以后发电机组的维护查修工作起到指导作用。
2、振动故障原因及危害
2、1振动故障原因
导致25MW凝汽式汽轮发电机组振动故障的因素有很多种,主要的因素一般包括设计、制造水平问题,运行过程维护和保养问题,以及安装技术和检修技术问题等,这些因素之间的影响是相互的,本文将从几个最主要的因素进行探讨,具体如下:
(1)首先在汽轮发电机组设计制造过程中,由于目前技术不够先进,导致零部件加工精度和工艺达不到设计要求,导致生产的发电机转子不能满足设计精度,进行高度和低速平稳试验时达不到合格要求,致使转子不平衡,从而在一侧产生离心力,引起发电机组振动故障。此外,设计结构中零部件以及发电机组配件的选择也非常重要,否则也会引起发电机组振动故障。
(2)在发电机组的安装过程中,其安装工艺的精度对机组振动会产生非常大的影响。
首先是轴承的选择,轴承为发电机组最重要的组成部件,其质量以及安裝工艺直接对发电机组的振动故障产生巨大影响。轴承自身的特性,如强度、刚度以及预紧力等,这些都必须在选择和安装过程中符合现场要求。另外,安装或检修过程中,必须严格按照设计图纸要求,精确调整轴承的标高,否则会大大增加发电机组振动故障的产生。
其次是严格保证发电机组中心的同心度。发电机组的中心包括转子中心和静子中心的同心度,轴承连接处的平直度和同心度,各轴系相连接处的同心度等。其中最重要的是转子和静子中心的同心度,如果偏差太大,一般会导致电磁激振,会发生振动,导致碰撞。
第三是各个零部件之间的间隙问题。如果零部件间隙过大,会大大影响发电机组的效率,容易引起零部件之间的相互碰撞,会引起发电机组的振动故障。如果零部件之间的间隙过小,会加剧零部件之间的接触力,引起磨损严重,产生静碰撞,引起机组振动。
第四是连接销系统问题。当发电机组运行时间过长时,各个零部件之间会产生膨胀,连接销系统也不例外。由于时间过长连接销中润滑油缺少时,机组的变形就会受到限制,引起发电机组产生振动故障,此种故障在发电机组工作中经常遇见,因此应足够重视其危害性。
(3)既使发电机组在设计以及安装过程中已经满足了使用要求,如果在发电机组的运行过程维护和保养中操作不当,同样会引起发电机组的振动故障。例如前面所说的发电机组的热膨胀问题,由于人为原因在开机过程中亦会出现这种故障。润滑油的油温在轴瓦内会在旋转的过程中形成油膜,油膜的形成会极大影响转子的稳定性,及其容易导致发电机组的振动。发电机机组排气缸温度的控制不当直接会影响轴承的高度,也会引起发电机组振动故障。发电机转子在发电过程中的电流较大,产生大量热量,引起转子不平衡转动,激发机组振动。
2、2振动故障危害
汽轮发电机组在发电系统中起到心脏的作用,其工作异常直接影响到整个系统的正常运转,牵动着人们有序的生产生活。所以,对于机组的振动异常更不能小觑,力争做到早发现早解决。然而,在生产生活中,我们很难知晓汽轮发电机组潜在的危害点、危害发生几率和危害程度的大小等,下面我们针对25MW凝汽式汽轮发电机组振动故障危害作详细的阐述。
(1)密封不严。密封不严导致的机组振动异常的故障率占40%以上,主要是振动使低压端部轴封遭到破坏所致。由微小空隙进入低压缸中的空气,使真空度降低;相反,高压端部分较大的漏气量致使转子弯曲,蒸汽渗入润滑油系统,润滑油纯度不足,油质乳化。
(2)汽封破坏。隔板与隔板间采用汽封的方式密封。一旦汽封被破坏,增大的漏汽量加大了各级间的压力差,使转子产生了轴向推力。
(3)滑销系统损坏。当机组发生较大振动时,滑销承受巨大冲击力,机组就会发生不均匀热膨胀,造成过大的挤压力,损坏滑销系统。
(4)励磁机部件损坏。励磁机部件能够保持发电机组的电压水平。在磁性不稳定情况下,根据需要可以及时减磁、灭磁或增磁。如果励磁机部件被破坏,将会造成较大的危害。
(5)耐疲劳强度减弱。转动部分是汽轮机机组的核心机件,振动致使其疲劳强度降低,造成发电工作不能正常进行。
(6)机组调速系统摆动不稳定。振动不正常造成调速系统的部件磨损严重,
迟缓率增加,使调速系统摆动不稳定。
上述几点充分证明:发电机组的安全经济运行取决于机组能否正常、规律的振动。汽轮机复杂的振动一直成为国内外学者高度关注的问题之一,找出振动的原因,如何精确确定发生振动的部位,采取何种解决方案,发生振动会危及到其它哪些零部件以及危害大小都是当今社会亟待解决的问题。
3、振动故障处理措施
振动问题直接影响汽轮机组的正常工作,其复杂度不容忽视。针对工作现场汽轮机可能产生的振动故障问题,提出了如下应对措施: