汽轮机组汽流激振故障原因及分析
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二、汽流激振产生的原因分析
(一)轴瓦稳定性较差
造成汽轮机轴瓦振动的原因有很多,而如果我们从理论层面上来讲,根据形成汽轮机轴瓦振动的原因加以分析,则可以看到造成汽轮机轴瓦振动主要是在汽轮机机组结构设计、施工安装、日常运行,这3个方面。(1)部分汽轮机机组在结构设计的过程中,由于存在实际的加工制造过程中根本没有严格按照施工工艺标准要求予以进行,以至于汽轮机机组本身质量存在问题,也就导致了汽轮机转子在日常的运行过程中,根本无法达到标准使用需求。而转子质量不平衡,势必会发生一侧离心力,进而也就造成了汽轮机轴瓦振动问题。根据不完全数据调查分析可以清楚地看到,有70%以上的汽轮机轴瓦振动都是因为转子质量不平衡而造成的。(2)在汽轮机机组的施工安装过程中,如果施工安装质量出现问题,那么在很大程度上会引发汽轮机轴瓦振动问题。我们都知道汽轮机机组本身依靠两端的轴承予以支撑,因此此时两端轴承高度如果出现差异性,那么势必会导致汽轮机机组负荷分配不科学的问题,进而导致汽轮机轴瓦振动。同时,汽轮机机组的转子与其他零部件之间往往存在着一定的空隙,虽然这个空隙十分小,且难以引发动静摩擦,但是这个空隙却会在一定程度上造成汽轮机轴瓦振动异常的现象。(3)在汽轮机机组的日常运行过程中,如果汽轮机机组操作人员并未严格按照相关操作标准实施操作,那么极易对相关设备造成损害,引发汽轮机轴瓦振动问题。同时,如果汽轮机机组缺少润滑油,就会造成相关设备出现变形。通常情况下,如果润滑油的实际温度不足25 ℃,那么润滑油就会对油膜产生不良影响,引发汽轮机轴瓦异常振动。而如果润滑油的出油温度高于60 ℃,那么润滑油也会对油膜产生不良影响,进而引发汽轮机轴瓦异常振动。
三、处理汽轮机组汽流激振故障的有效措施
(一)提高轴瓦稳定性
当轴瓦稳定性提高时,系统阻尼会逐渐增大,从而使激振力的扰动得到有效控制,使汽流激振的发生几率降低。普遍使用的方法有:在机组运行的过程中,需要对润滑油的温度进行控制,将温度控制在规定范围内,可以保障润滑油的黏度在适当范围之内,使轴系中心的稳定性得以保持,同时工作人员可以对轴封参数进行调整,通过这样的方式对振动进行抑制;在机组安装或者检修的过程中,工作人员可以使用稳定性较高的轴瓦型式,这样可以将轴瓦稳定性逐步提高;控制轴瓦间隙、轴承座标高;做好轴瓦本身缺陷的修复工作,例如当轴瓦出现损伤时,工作人员应该及时处理;控制轴封漏汽问题;缩小轴瓦长径比,加大轴承的比压,并控制轴系不平衡产生的扰动。
(二)控制蒸汽激振力
在消除汽流激振时使用的有效策略就是减小激振力。减小激振力的策略包括:在高负荷下,需要调整负荷,并监视调门开度、轴振的具体情况,然后科学的选择配汽方式;在升降负荷时,需要对升降负荷率进行有效控制,避免出现胀差增长较快的问题,在机组运行的过程中,切不可利用增加主蒸汽流量、降低主蒸汽压力的方式将负荷提高;安装、检修人员在工作的过程中,需要对汽封间隙、叶顶间隙、轴封间隙等进行相应的调整,通过这样的方式来控制激振力。同时可以通过控制汽缸偏移、转子偏移的措施来控制激振力的增加。
汽轮机组汽流激振故障原因及分析
摘要:随着近些年来人们对电力能源需求量的不断增加,越来越多的汽轮机机组被应用于工业发展与电力生产之中。但是汽轮机机组在实际的运行过程中,极易出现异常振动故障。因此文章重点就汽轮机组汽流激振故障原因及对策展开分析。
关键词:汽轮机组;汽流激振;故障原因;分析
汽流激振与汽轮发电机组的正常运行有着密切的关系。随着机组容量的不断增加,蒸汽参数也在不断提高,汽流激振问题日益突出,相关人员对该问题的重视程度也逐渐提高。相关人员需要对汽流激振故障进行准确的诊断,这样才能保证机组运行的安全可靠,使突发灾难事故得到有效控制,并且减少不必要的经济损失。
(三)叶顶间隙激振力
汽轮机在运行过程中,如果汽缸跑偏,可能导致转子出现偏移,从而导致叶顶间隙出现了明显的变化。如果叶顶间隙较小,汽流会有较大的力作用在叶轮的横向;如果叶顶间隙较大,气流作用在叶轮横向的力较小,使转子轴心上的力出现不平衡的问题,就会导致转子出现自激振动。通过相关研究表明,叶片比较短的转子、汽轮机大功率区段等容易出现叶顶间隙激振力,简单来说,高参数汽轮机的中压、高压转子上容易出现叶顶间隙激振力。
(二)蒸汽激振力大
现阶段蒸汽密度逐渐增大,在汽轮机转子上的激振力也会随之增大。如果超过了相应的负荷之后,激振力扰动就会抑制系统阻尼,从而降低了转子运行的稳定性。(1)当汽缸膨胀不畅时,可能会导致汽缸动静碰摩或者跑偏,然后导致蒸汽压力分布不平衡,转子转矩沿径向也会出现不平衡的问题。(2)于机组汽流激振问题而言,检修偏差与安装偏差是导致其出现的主要原因。很多机组出现故障时都需要由相关人员进行检修,在检修过程中如果检修人员出现了误差,就会导致汽流激振问题。此外,机组安装质量与机组汽流激振的产生有着直接的关系,如果安装人员在安装的过程中没有根据安装流程进行严格安装,可能导致机组各个环节难以有效衔接,从而导致机组内部出现一系列问题,最终导致机组汽流激振问题。(3)于调门运行方式不当而言,一方面是调门开度不当,另一方面是调门开启顺序不当。当出现调门运行方式不当问题时,就会引发力矩、蒸汽力方面的问题,该力会对轴颈在轴承中的位置产生一定的影响,使轴承承载发生相应的改变,从而造成转子失稳。(4)于汽封设计不当而言,主要是指隔板汽封、高压转子前后轴封以及叶顶汽封的间隙或者结构设计缺乏科学性,使动静间隙的分布呈现不均匀,蒸汽会在不同的位置出现泄漏,并且在不同位置的泄露量也有所不同,同时会在转子上产生不均衡的力矩。在高负荷时,该力矩会逐渐增大,从而导致轴系失稳。(5)在转子或汽缸发生偏移时,转子与汽缸会出现不同心,隔板汽封、高压转子轴封的蒸汽压力会存在分布不均衡的问题,久而久之可能导致转子产生涡动。
一、浅析汽流激振产生的机理
(一)汽封汽流激振力
于轴系动态偏心而言,主要是由于运行过程中参数控制的不科学或者设计不当所导致的,致使隔板汽封腔内的蒸汽分布不均衡,逐渐产生了不平衡力矩,不平衡力矩对转子的正常运行产生了不利影响,从而出现了自激振动。
(二)转子上的静态蒸汽作用力
如果使用的汽轮机高压缸进汽方式缺乏科学性,可能导致高压蒸汽对转子的作用出现偏离,一方面会导致转子轴颈轴承上的载荷发生相应的变化,另一方面可能使高压转子在径向位置方面偏离,从而导致转子失去平衡。
(一)轴瓦稳定性较差
造成汽轮机轴瓦振动的原因有很多,而如果我们从理论层面上来讲,根据形成汽轮机轴瓦振动的原因加以分析,则可以看到造成汽轮机轴瓦振动主要是在汽轮机机组结构设计、施工安装、日常运行,这3个方面。(1)部分汽轮机机组在结构设计的过程中,由于存在实际的加工制造过程中根本没有严格按照施工工艺标准要求予以进行,以至于汽轮机机组本身质量存在问题,也就导致了汽轮机转子在日常的运行过程中,根本无法达到标准使用需求。而转子质量不平衡,势必会发生一侧离心力,进而也就造成了汽轮机轴瓦振动问题。根据不完全数据调查分析可以清楚地看到,有70%以上的汽轮机轴瓦振动都是因为转子质量不平衡而造成的。(2)在汽轮机机组的施工安装过程中,如果施工安装质量出现问题,那么在很大程度上会引发汽轮机轴瓦振动问题。我们都知道汽轮机机组本身依靠两端的轴承予以支撑,因此此时两端轴承高度如果出现差异性,那么势必会导致汽轮机机组负荷分配不科学的问题,进而导致汽轮机轴瓦振动。同时,汽轮机机组的转子与其他零部件之间往往存在着一定的空隙,虽然这个空隙十分小,且难以引发动静摩擦,但是这个空隙却会在一定程度上造成汽轮机轴瓦振动异常的现象。(3)在汽轮机机组的日常运行过程中,如果汽轮机机组操作人员并未严格按照相关操作标准实施操作,那么极易对相关设备造成损害,引发汽轮机轴瓦振动问题。同时,如果汽轮机机组缺少润滑油,就会造成相关设备出现变形。通常情况下,如果润滑油的实际温度不足25 ℃,那么润滑油就会对油膜产生不良影响,引发汽轮机轴瓦异常振动。而如果润滑油的出油温度高于60 ℃,那么润滑油也会对油膜产生不良影响,进而引发汽轮机轴瓦异常振动。
三、处理汽轮机组汽流激振故障的有效措施
(一)提高轴瓦稳定性
当轴瓦稳定性提高时,系统阻尼会逐渐增大,从而使激振力的扰动得到有效控制,使汽流激振的发生几率降低。普遍使用的方法有:在机组运行的过程中,需要对润滑油的温度进行控制,将温度控制在规定范围内,可以保障润滑油的黏度在适当范围之内,使轴系中心的稳定性得以保持,同时工作人员可以对轴封参数进行调整,通过这样的方式对振动进行抑制;在机组安装或者检修的过程中,工作人员可以使用稳定性较高的轴瓦型式,这样可以将轴瓦稳定性逐步提高;控制轴瓦间隙、轴承座标高;做好轴瓦本身缺陷的修复工作,例如当轴瓦出现损伤时,工作人员应该及时处理;控制轴封漏汽问题;缩小轴瓦长径比,加大轴承的比压,并控制轴系不平衡产生的扰动。
(二)控制蒸汽激振力
在消除汽流激振时使用的有效策略就是减小激振力。减小激振力的策略包括:在高负荷下,需要调整负荷,并监视调门开度、轴振的具体情况,然后科学的选择配汽方式;在升降负荷时,需要对升降负荷率进行有效控制,避免出现胀差增长较快的问题,在机组运行的过程中,切不可利用增加主蒸汽流量、降低主蒸汽压力的方式将负荷提高;安装、检修人员在工作的过程中,需要对汽封间隙、叶顶间隙、轴封间隙等进行相应的调整,通过这样的方式来控制激振力。同时可以通过控制汽缸偏移、转子偏移的措施来控制激振力的增加。
汽轮机组汽流激振故障原因及分析
摘要:随着近些年来人们对电力能源需求量的不断增加,越来越多的汽轮机机组被应用于工业发展与电力生产之中。但是汽轮机机组在实际的运行过程中,极易出现异常振动故障。因此文章重点就汽轮机组汽流激振故障原因及对策展开分析。
关键词:汽轮机组;汽流激振;故障原因;分析
汽流激振与汽轮发电机组的正常运行有着密切的关系。随着机组容量的不断增加,蒸汽参数也在不断提高,汽流激振问题日益突出,相关人员对该问题的重视程度也逐渐提高。相关人员需要对汽流激振故障进行准确的诊断,这样才能保证机组运行的安全可靠,使突发灾难事故得到有效控制,并且减少不必要的经济损失。
(三)叶顶间隙激振力
汽轮机在运行过程中,如果汽缸跑偏,可能导致转子出现偏移,从而导致叶顶间隙出现了明显的变化。如果叶顶间隙较小,汽流会有较大的力作用在叶轮的横向;如果叶顶间隙较大,气流作用在叶轮横向的力较小,使转子轴心上的力出现不平衡的问题,就会导致转子出现自激振动。通过相关研究表明,叶片比较短的转子、汽轮机大功率区段等容易出现叶顶间隙激振力,简单来说,高参数汽轮机的中压、高压转子上容易出现叶顶间隙激振力。
(二)蒸汽激振力大
现阶段蒸汽密度逐渐增大,在汽轮机转子上的激振力也会随之增大。如果超过了相应的负荷之后,激振力扰动就会抑制系统阻尼,从而降低了转子运行的稳定性。(1)当汽缸膨胀不畅时,可能会导致汽缸动静碰摩或者跑偏,然后导致蒸汽压力分布不平衡,转子转矩沿径向也会出现不平衡的问题。(2)于机组汽流激振问题而言,检修偏差与安装偏差是导致其出现的主要原因。很多机组出现故障时都需要由相关人员进行检修,在检修过程中如果检修人员出现了误差,就会导致汽流激振问题。此外,机组安装质量与机组汽流激振的产生有着直接的关系,如果安装人员在安装的过程中没有根据安装流程进行严格安装,可能导致机组各个环节难以有效衔接,从而导致机组内部出现一系列问题,最终导致机组汽流激振问题。(3)于调门运行方式不当而言,一方面是调门开度不当,另一方面是调门开启顺序不当。当出现调门运行方式不当问题时,就会引发力矩、蒸汽力方面的问题,该力会对轴颈在轴承中的位置产生一定的影响,使轴承承载发生相应的改变,从而造成转子失稳。(4)于汽封设计不当而言,主要是指隔板汽封、高压转子前后轴封以及叶顶汽封的间隙或者结构设计缺乏科学性,使动静间隙的分布呈现不均匀,蒸汽会在不同的位置出现泄漏,并且在不同位置的泄露量也有所不同,同时会在转子上产生不均衡的力矩。在高负荷时,该力矩会逐渐增大,从而导致轴系失稳。(5)在转子或汽缸发生偏移时,转子与汽缸会出现不同心,隔板汽封、高压转子轴封的蒸汽压力会存在分布不均衡的问题,久而久之可能导致转子产生涡动。
一、浅析汽流激振产生的机理
(一)汽封汽流激振力
于轴系动态偏心而言,主要是由于运行过程中参数控制的不科学或者设计不当所导致的,致使隔板汽封腔内的蒸汽分布不均衡,逐渐产生了不平衡力矩,不平衡力矩对转子的正常运行产生了不利影响,从而出现了自激振动。
(二)转子上的静态蒸汽作用力
如果使用的汽轮机高压缸进汽方式缺乏科学性,可能导致高压蒸汽对转子的作用出现偏离,一方面会导致转子轴颈轴承上的载荷发生相应的变化,另一方面可能使高压转子在径向位置方面偏离,从而导致转子失去平衡。