汽轮机常见振动故障和诊断方法探析
分析热电厂汽轮机异常振动故障
分析热电厂汽轮机异常振动故障在热电厂中,汽轮机是非常重要的设备之一,它的正常运转直接关系到整个热电厂的供电质量及稳定性。
但是,在实际生产中,汽轮机的异常故障经常发生,特别是振动故障,直接影响汽轮机的安全性、可靠性及性能,需要及时排除。
本文将从分析热电厂汽轮机异常振动故障的原因、危害、诊断及预防措施等方面进行详细介绍。
一、振动故障的原因1. 设备设计过程中的疏漏:汽轮机的设计制造环节存在的问题如不合理的重心位置、波纹管结构不合理等,在汽轮机运行过程中容易导致异常振动。
2. 设备运行过程中的问题:在汽轮机运行过程中出现的,如零部件松动或损坏、不平衡情况、故障杂物(沙子、石头等)侵入等,导致异常振动。
3. 坏境因素:汽轮机的周围环境如雷击、自然灾害及建筑振动等因素,会对汽轮机的安全性造成不良影响。
以上三种因素均会导致汽轮机的异常振动,进而对汽轮机产生威胁。
因此,在汽轮机的设计制造及运行过程中,需全方位考虑各种防范措施,以确保汽轮机稳定运转。
二、振动故障的危害1. 升高噪声:异常振动对车间人员及周围环境会造成噪声污染,而噪声部分会对人的视觉和听觉产生影响,带来身体不适,甚至可能引发职业疾病等问题。
2. 研究自由度:如果汽轮机上出现的振动故障扰动给后续电网产生支配,则存在稳定性问题,即使不引起事故,也会对电网产生不利影响。
3. 资产损失:异常振动对汽轮机的损伤日益严重,将影响汽轮机的正常运行,增加热电厂经营成本,甚至导致设备报废,造成资产损失。
因此,分析热电厂汽轮机异常振动故障具有非常重要的意义,可以有效控制风险并减少损失。
三、汽轮机振动故障的诊断方法1. 监测系统:通过汽轮机振动监测系统,可以实时监测汽轮机的振动状态,及时发现问题,并预测异常振动的潜在危害及影响。
2. 振动分析:对汽轮机进行振动分析,可以通过十字谱、幅频谱、相位谱等方法找出振动特征点,确定振动来源及程度。
3. 声学诊断:通过振动产生的声波,实现汽轮机振动的诊断,可以快速的找出振动的具体来源。
热电厂汽轮机振动异常原因分析及故障排除
热电厂汽轮机振动异常原因分析及故障排除摘要:热电厂汽轮发电机组振动异常是运行中最常见的故障之一,是评价安装质量的重要指标。
它产生的原因也是多方面的,它与制造、安装、检修和运行水平有直接关系。
本文主要从热电厂汽轮机安装、调试中发现的振动问题进行分析探讨,从而达到振动预防和控制的目的。
关键词:热电厂;汽轮机;振动异常;故障排除一、热电厂汽轮机振动异常的原因1.1中心不正而引起振动汽轮机启动时,如暖机时间不够,升速或加负荷太快。
将引起汽缸受热膨胀不均匀,或者调节系统有卡涩,使汽缸不能自由膨胀,均会使汽缸对转子发生相对歪斜,机组产生不正常的位移,造成振动。
机组在运行中若真空下降,将使排汽温度升高,后轴承上抬。
因而破坏机组的中心,引起振动。
机组大修后靠背轮安装不正确。
中心没有找准确,因而运行时产生振动,且此振动是随负荷的增加而增加。
1.2转子受热弯曲变形在实践经验总结中得知,转子出现热弯曲变形的原因也有很多种,但是常见的就是自身热量过高,不能及时散热,从而产生应力变形,转子运行过程中气缸会进入冷空气,进入水汽,那么这些气体会和气缸产生静摩擦和动摩擦,最终导致发电机转子冷却存在着差异[1],这样转子就不可避免的发生热变形。
当转子发生弯曲变形之后,转轮机组就会出现异常振动,出现这一问题,可能会临时产生危害,也可能是永久性产生危害,虽然直接后果不同,但是原因都是转子质量偏心造成的。
如果不能及时控制,引发和质量偏心类似的旋转矢量激振力。
1.3汽流激振现象汽流激振有两个主要特征:一是应该出现较大量值的低频分量;二是振动的增大受运行参数的影响明显,且增大应该呈突发性,如负荷。
其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振。
对于大型机组,由于末级较长,气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象。
轴封也可能发生汽流激振现象。
1.4摩擦振动的原因摩擦振动故障排除当汽轮机的轮子发生摩擦振动时,就会导致汽轮机轮体的温度过高,当摩擦振幅较大时,就会引起汽轮机汽轮的相对位置发生位移,容易破坏汽轮机在当前工作运行的稳定状态。
火电厂汽轮机常见的振动故障分析及故障诊断技术
火电厂汽轮机常见的振动故障分析及故障诊断技术摘要:汽轮机是火电厂的主要装置之一,加强机组设备管理对保障火电厂的生产效益有积极帮助。
树立预防为主的理念,在监控机组设备运行工况的基础上,及时发现异常振动,并进一步调查振动发生的位置、引发振动的原因,在完成故障诊断后立即展开维修,才能将异常振动对机组运行造成的不良影响降至最低。
转子是汽轮机上的核心零件,转子与静子发生碰撞摩擦,或者转子出现不对中、质量不平衡等问题,都会引起汽轮机的异常振动。
因此,在开展汽轮机日常检修时如果发现有异常振动,应重点对转子部分展开分析,在诊断故障原因后采取有效措施予以解决。
关键词:火电厂;汽轮机;振动故障1 汽轮机常见振动故障分析1.1 动静碰摩故障为了追求更高的性能与效率,汽轮机的结构组成呈现出精密化、集成化的发展趋势,部件之间的间隙变小,在运行时发生碰撞摩擦的几率升高。
转子与静子之间的碰撞摩擦是引起汽轮机异常振动一种常见故障形式。
正常情况下,转子与静子的中心相互重合,转子在高速转动时不会与静子直接接触。
但是由于各种因素(如零件老化、磨损等)的影响,转子中心发生偏离,当偏移量达到一定值后,转子与静子接触、摩擦。
碰撞摩擦的切向力(FN)和法向力(FT)可表示为:上式中,e为转子位移,δ为转子与静子间距,Kc为静子的刚度,f为转子和静子之间的动摩擦系数。
其中,e可根据转子中心在x轴和y轴上的偏移量求得,公式为:在X-Y二维坐标系中,切向力与法向力的关系可以表示为:由于存在sinα=y/e,cosα=x/e,则式(4)可以转化为:由式(5)可知,在转子正常运行时,系统为现行运动状态;而出现动静碰摩故障后,系统中增加了一个刚度量,使得刚度变化范围明显增加。
在转子与静子碰撞的瞬间,转子刚度突然增加,由此产生明显的横向位移。
导致转子与静子之前发生动静碰摩的原因有多种,例如设计上存在缺陷,或者是安装不规范,导致两者之间间隙偏小,转子在正常振动范围振动时也会与静子碰撞。
汽轮机异常振动原因分析及解决对策
汽轮机异常振动原因分析及解决对策1、轴承失效汽轮机的轴承是承载转子重量和作用在转子与固定部件之间的转矩和摩擦力的重要部件。
轴承失效会导致转子不稳定,而出现异常振动。
轴承失效的原因有很多,包括磨损、疲劳、润滑不良等。
2、不平衡不平衡是另一个导致汽轮机异常振动的常见原因。
由于制造和安装过程中的误差或设备本身的结构问题,使得转子的重心与转轴并不重合,从而导致不平衡振动。
不平衡振动的程度与轴向力大小成正比。
3、过度松动设备使用推力轴承时,转子的轴向位置需要受到控制,而过度松动会导致推力轴承失效,使得转子位置不稳定,产生振动。
4、共振共振是指当机械系统受到外部作用时,系统产生振动频率与外部激励频率相同时,系统振幅会大幅增加的现象。
当共振现象出现在汽轮机内部时,转子就会出现异常振动。
5、管路泄漏或堵塞汽轮机内部的管路存在泄漏或堵塞问题会导致流体介质流动方向改变或压力偏差,产生不稳定的振动。
采用更高耐磨损的轴承或者增大轴承的尺寸以提高轴承的承载能力,以延长轴承使用寿命。
此外,定期检查和维护轴承也是非常重要的。
进行动平衡或者静平衡等校正,调整转子的重心位置,使之达到平衡状态。
通过紧固螺钉或套环等方式设置限位装置,防止设备出现过度松动情况。
采用降低振幅的措施,如增大阻尼,加装减振器等来防止共振现象的出现。
定期检查和维修管路,确保其中没有泄漏或者堵塞现象的出现。
采用对管路周围进行加固等方案来消除振动。
三、总结汽轮机异常振动必须得到及时的发现和解决,以确保设备的正常运行和使用效果。
在汽轮机的运行过程中,要加强设备的监测和维护,定期检查和管理设备的轴承、管路等,保证设备处于良好的运行状态。
汽轮机振动故障的原因分析与处理
汽轮机振动故障的原因分析与处理汽轮机振动故障是指汽轮机在运行过程中出现的振动现象,会导致设备损坏、工作不正常甚至发生事故。
下面对汽轮机振动故障的原因分析和处理进行详细介绍。
一、原因分析1. 设备设计缺陷:汽轮机的设计缺陷可能导致振动故障。
叶片的几何形状不合理、叶栅的位置安装不准确等都会影响汽轮机的平衡性和稳定性,从而引发振动故障。
2. 设备安装问题:汽轮机安装不当也是引起振动故障的原因之一。
底座没有正确调整、冷却水管道接口位置不准确等都会导致汽轮机出现振动现象。
3. 运行环境问题:运行环境的变化也会引发汽轮机振动故障。
温度变化大、湿度过高、颤振现象等都会对汽轮机的运行稳定性产生不利影响。
4. 润滑和冷却系统故障:润滑和冷却系统的故障会导致汽轮机部件过热、磨损增加,从而引发汽轮机振动故障。
5. 设备老化和磨损:长时间运行或使用过久的设备容易出现磨损和老化,从而引起汽轮机振动故障。
二、处理方法1. 设备检修和维护:定期对汽轮机进行检修和维护,及时处理存在的问题,及时更换老化和磨损的部件,从源头上减少振动故障的发生。
2. 设备平衡和校正:对叶片和叶栅等关键部位进行平衡和校正,提高汽轮机的稳定性和平衡性,减少振动现象的出现。
5. 加强润滑和冷却系统的管理:定期检查润滑和冷却系统的工作情况,确保系统正常运行,从而减少振动故障的发生。
汽轮机振动故障的原因分析与处理需要综合考虑设备设计、设备安装、运行环境、润滑和冷却系统等多方面因素。
通过定期检修和维护,加强设备平衡和校正,合理管理运行环境和润滑冷却系统,可以减少振动故障的发生,提高汽轮机的工作效率和安全性。
汽轮机异常振动原因分析及解决对策
汽轮机异常振动原因分析及解决对策汽轮机是重要的能源转化设备,其运转稳定对于整个工作系统的效率和安全性有着重要的影响。
然而,在运转过程中,异常振动问题经常出现。
振动不仅会影响故障的发生率和设备寿命,还可能对人员安全造成威胁。
因此,找到异常振动问题的原因并采取相应对策,以保证汽轮机的安全稳定运转和延长使用寿命显得尤为重要。
一、汽轮机振动原因1. 不平衡问题不平衡是常见的发生振动的原因之一,该问题可能由于轮毂加工或组装不当,或部件磨损引起。
如果汽轮机中一个或多个部件因为加工不当或磨损失衡,那么就会对转子产生失衡力,从而使其在始终以相同频率振荡。
2. 频率共振汽轮机部件内或两大部件之间存在安装缺陷可能会导致汽轮机振动共振。
频率一致的振动能够增加能量导致部件发生损坏,从而在更高的频率处振动。
3. 磨损或磨削等因素磨损或磨削等因素也是汽轮机振动的一种主要原因。
机械部件长时间运转,无论如何磨损都不可避免。
如果不及时检查和更换磨损部件,则会导致汽轮机出现异常振动。
4. 轴承故障轴承故障也是汽轮机振动的另一个常见原因。
轴承问题可能由于油脂老化、遗漏或不足引起,也可能由于负载异常或轴承本身磨损。
轴承故障可能会导致汽轮机失去平衡,从而增加振动。
5. 非正常操作错误操作往往会导致汽轮机出现振动问题。
例如,过度负载汽轮机,或不适当的调速调节汽轮机,可能会导致振动问题。
此外,不及时维护汽轮机也可能导致设备出现异常振动。
二、解决措施1. 检查并调整轮毂平衡度如果汽轮机出现不平衡问题,则需要定期检查轮毂平衡度。
对于失衡的轮毂,需要检查其对称性并进行调整以提高平衡度。
如果轮毂无法进行调整,则可能需要更换其失衡的部分。
共振是比较容易处理的汽轮机振动原因,其解决方法是通过控制汽轮机的运转速度来排除振荡的频率。
如果发现汽轮机出现频率共振问题,则需要尽快采取措施定位和解决振动问题。
3. 定期检查和更换磨损部件定期检查并更换磨损部件对于汽轮机的正常运转至关重要。
汽轮机振动特性分析及故障判断
汽轮机振动特性分析及故障判断随着经济的快速发展,汽轮机被广泛的应用在各行各业,加强汽轮机振动特性分析及故障判断,对我国汽轮机行业的的发展起着至关重要的作用。
本文将从汽轮机振动故障分析、西屋引进型600MW汽轮机振动特性分析及汽轮机振动特性分析发展趋向等几个方面进行分析。
标签:汽轮机;振动特性;故障一、前言目前由于汽轮机行业的不断壮大,汽轮机振动特性分析及故障判断的问题得到了人们的广泛关注。
虽然我国在此方面上有所完善和进步,但是仍然存在一些问题和不足需要改进。
在建设社会主义和谐社会的新时期,进一步加强汽轮机的振动特性分析技术,保证汽轮机的运行质量,是促进汽轮机发展的一个重要环节。
二、汽轮机振动故障分析1、转子故障引起的振动(1)转子质量不平衡。
在现场发生的机组振动过大,按其原因分,属于转子质量不平衡的占了绝大部分,转子质量不平衡可分为转子残余不平衡和转子部分缺损两种情况。
(2)转子中心不正。
机组各转子中心不正对轴承振动的影响很大,它是产生转子扰动力的原因之一,而影响转子中心不正的原因很多,其中有由于转子中心测量调整不精确造成的,有由于联轴器缺陷造成的。
(3)转子热弯曲。
转子热弯曲包括发电机转子热弯曲和汽轮机转子热弯曲两部分。
发电机在热态时振动较大,其原因是由于转子在径向受到不均匀的加热或冷却,使转子热弯曲。
汽轮机转子产生热弯曲的原因有些与发电机转子相同,有些则不同。
(4)转子产生裂纹。
转子轴系是大功率动力机械的重要部件,其工作环境极其恶劣,在高温、高压下的蒸汽环境中,并高速运行,不但要受到机械载荷的作用,还要承受交变热负荷。
2、转轴碰摩引起振动转轴径向碰摩是机组启动和正常运行中振动突然增大的主要故障之一,据国内汽轮机转轴事故统计表明,其中的86%是由转轴碰摩引起的,转轴碰摩严重时还会引起轴系破坏事故,因此正确地诊断机组启停和运行中转轴碰摩具有非常重大的意义。
转轴碰摩具体又可分为机组启停中碰摩和工作转速下的碰摩,下面将分别给予分析。
汽轮机振动故障诊断与分析资料解读
汽轮机振动故障诊断与分析一、振动基础知识构成一个确定性振动有三个基本要素:即振幅 A ,频率f (ω)和相位φ,即使在非确定性振动中,有时也包含有确定性振动。
简谐振动:单自由度系统的自由振动,能用正弦函数或余弦函数表示的振动 。
0=+kx x m02=+x x nωm k n =ω)cos()(φω-=t A t xn旋转轴的振动:假设转子中部有一不平衡重量Q ,所处半径为r ,可以将Q 、r 看作分布在一段2h 长度上的分布载荷。
如果用转轴的偏心距U (s )来表示这种不平衡,则:⎪⎩⎪⎨⎧=O hmg Qr s U 2.)( h S S h S +≤≤-11式中:m 为转轴单位长度的质量,S 表示沿轴方向的位置,将Q 、r 引起的偏心U (s )按振型进行展开,则可得:123123()sinsin sin sinn k ss sU s A A A LL Ln s A Lππππ∞==+++⋅⋅⋅⋅⋅⋅=∑式中:A1、A2、A3……An 为各阶振型系数,可以用求取傅里叶系数的方法求得:S 在其他各点h Ln Sin S L n hn mg Qr h S L n h S L n hn mg Qr hs hs s L n n L hL mg Qr sds L n h mg Qr L A h S h S πππππππππ11111n sin 24)](cos )([cos 22cos 22sin 2211=--+-=-+-==⎰+-我们经常用到的一个振动测量参数Vrms为速度有效值,Vrms≈0.707v也称速度均方根,因为它最反映振动的强烈程度,所以又称振动烈度。
Vrms≈0.707v。
ωt+φ-----为相位。
相位(phase)是对于一个波,特定的时刻在它循环中的位置,相位描述信号波形变化的度量,通常以度(角度)作为单位,也称作相角。
当信号波形以周期的方式变化,波形循环一周即为360°实际工作中我们测量的相位是一个以键相脉冲为参考点的一个角度,目前大多仪器是如此定义的:振动高点相对与键相脉冲的角度差。
汽轮机振动故障的原因分析与处理
汽轮机振动故障的原因分析与处理汽轮机是一种工作在高速和高温环境下的设备,在其运行过程中,振动是一种常见的问题。
由于振动对设备的结构和部件造成的磨损和损坏,以及对设备的性能和可靠性产生的影响,因此振动故障的原因分析和处理非常重要。
本文将从以下几个方面对汽轮机振动故障的原因进行分析与处理。
一、原因分析1. 设备松动或磨损汽轮机运行时,部件之间的松动或磨损会引起机组振动。
如机架、轴承、齿轮和叶片等部件在运转时出现松动,或者是由于长期摩擦而导致了磨损,都会造成机组振动。
2. 不平衡汽轮机协调运转需要保证各部件的平衡性,在某些情况下,如叶轮的制造误差或者叶片领域加工不均等,会导致汽轮机的不平衡,使其产生振动。
3. 轴承故障汽轮机轴承故障也是一种常见的振动故障。
轴承故障会导致轴承工作不稳定,引起机组的振动,严重的还会导致机组运行停顿。
4. 不良的安装环境汽轮机的操作环境也是影响机组振动的原因之一。
在安装汽轮机时,其安装环境应满足一定的要求,否则将对机组的振动稳定性产生影响。
二、处理方法1. 检查和修理损坏或松动的部件首先,要对造成汽轮机振动故障的松动或损坏的部件进行检查和维修。
对于损坏的部件,可以进行采购更换,对于松动的部件,则可以进行紧固或者更换件,保证设备的稳定性和运行性能。
对于汽轮机不平衡引起的振动故障,可以通过进行平衡调整来消除振动。
具体方法是,使用专业的平衡仪器进行平衡测试,然后根据测试结果制定相应的调整计划进行平衡调整。
当汽轮机的振动故障是由于轴承故障所导致时,应尽快更换转子上的轴承,以保证汽轮机的稳定运行。
加强安装环境,包括选择适当的土建施工方式、精确的安装的严格执行,以及采用符合要求的管理和操作程序等。
在安装中严格按照操作规程和操作标准操作,以保证设备工作在良好的安装环境下。
综上所述,汽轮机振动故障是一种常见的问题,通常是由于部件松动、磨损或不平衡、轴承故障、安装环境等原因导致。
针对不同原因,对应的处理方法也有所不同。
汽轮机异常振动的分析和治理
汽轮机异常振动的分析和治理汽轮机是一种重要的能源转换设备,其在发电、船舶、化工等领域都有着广泛的应用。
由于各种原因,汽轮机在运行过程中会出现异常振动问题,严重影响设备的安全性和稳定运行。
对汽轮机异常振动进行分析和治理是非常重要的。
本文将就汽轮机异常振动的原因、分析方法和治理措施进行详细介绍。
一、汽轮机异常振动的原因1. 设备磨损汽轮机在长时间运行过程中,由于受到高温高压的影响,设备的部件会出现磨损现象,导致不平衡性增大,从而引起振动。
2. 设备失衡汽轮机的转子在制造、安装、维护等环节可能出现不平衡,导致设备在运行过程中出现振动问题。
4. 轴承故障汽轮机的轴承是支撑设备转子的重要部件,一旦轴承出现故障,就会导致设备振动问题的发生。
1. 振动信号分析通过设备安装振动传感器,对汽轮机运行时的振动信号进行实时监测和分析,找出振动的频率、幅值、相位等参数,并与设备的标准数据进行对比分析,确定振动的原因。
2. 谐振分析对汽轮机的转子、叶片等关键部件进行有限元分析,找出其固有频率,并结合振动实测数据进行对比分析,确定是否存在谐振现象。
4. 涡轮叶片频谱分析对汽轮机涡轮叶片的频谱进行分析,找出频率分布规律,确定是否存在叶片损坏、失衡等问题。
1. 设备维护保养对汽轮机进行定期的维护保养工作,包括清洗设备、更换润滑油、检查轴承等,确保设备处于良好的工作状态。
2. 涡轮平衡对汽轮机的转子进行动平衡调整,消除不平衡性,减小振动幅值。
3. 螺栓检查定期对汽轮机设备的螺栓进行检查,确保其紧固状态良好,避免因螺栓松动导致的振动问题。
5. 涡轮叶片修复对汽轮机的涡轮叶片进行定期的检测,发现问题及时进行修复,避免因叶片损坏引起的振动。
汽轮机异常振动是影响设备安全性和稳定运行的重要问题,需要引起重视。
对汽轮机异常振动进行分析和治理,可以有效提高设备的运行稳定性,保证设备安全运行,延长设备的使用寿命。
汽轮机的用户和相关工作人员应对异常振动问题进行重视,采取有效措施确保设备的安全稳定运行。
汽轮机运行振动的大原因分析及应对措施
汽轮机运行振动的大原因分析及应对措施汽轮机是一种将热能转换为机械能的装置,它广泛应用于发电厂和工业生产中。
在汽轮机的运行过程中,振动是一个常见的问题,它可能会影响到汽轮机的稳定运行,甚至造成机械损坏。
对汽轮机运行振动的大原因进行分析,并提出相应的应对措施具有重要的意义。
一、汽轮机运行振动的大原因分析1. 轴承故障汽轮机的轴承故障是造成振动的常见原因之一。
轴承的损坏或磨损会导致轴承支撑不稳,从而产生振动。
轴承故障的根本原因可能包括润滑不良、轴承安装不当、工作负荷过大等情况。
2. 不平衡不平衡是另一个常见的汽轮机振动原因。
汽轮机转子在加工或安装过程中,如果存在不平衡现象,就会产生不同程度的振动。
不平衡可能源于转子的设计、制造或安装过程中的不当安排。
3. 叶片故障汽轮机叶片的故障也会引起振动。
叶片的严重磨损、失调或裂纹,都会导致汽轮机的振动量增加,甚至产生共振现象。
4. 调速系统故障调速系统是汽轮机的重要组成部分,当调速系统发生故障时,汽轮机的排汽量和工作负荷无法得到有效的控制,导致汽轮机振动加剧。
5. 基础或支撑结构问题汽轮机的振动还可能与其基础或支撑结构有关。
如果汽轮机的基础不稳固或者支撑结构存在问题,都有可能引起振动。
6. 轴线偏移汽轮机的轴线偏移也是引起振动的原因之一。
轴线偏移可能由于装配不当、工作负荷不均或者机械材料变形等原因引起。
二、汽轮机振动的应对措施1. 轴承检查与维护定期对汽轮机的轴承进行检查和保养是防止振动的关键措施。
对润滑系统进行定期检查,并且在轴承出现异常磨损时及时更换轴承。
2. 动平衡对汽轮机的转子进行动平衡处理,是确保汽轮机稳定运行的重要手段。
在汽轮机的设计和制造过程中,应严格保证转子的动平衡性能。
3. 叶片保养保持汽轮机叶片的完好状态也是防止振动的重要措施。
定期对叶片进行检查和保养,及时清理叶片表面的积灰和异物,保证叶片的强度和刚度。
4. 调速系统维护对汽轮机的调速系统进行定期维护和检查,确保其正常运行,并且保证调速系统与汽轮机的协调性能。
汽轮机异常振动分析与排除
汽轮机异常振动分析与排除汽轮机是一种常见的能源转换设备,广泛应用于动力、冶金、化工、电力等领域。
然而,有时候汽轮机运行时会出现异常振动,不仅对设备寿命和性能产生不利影响,还可能对环境和人员安全造成威胁。
因此,准确分析汽轮机异常振动的原因并及时排除故障,是汽轮机运行维护的重要内容之一。
本文将介绍汽轮机异常振动分析与排除的基本方法。
一、异常振动的原因1.机件失衡机件失衡是汽轮机异常振动的主要原因之一。
机件失衡指的是设备转动时由于转子上某些部位重量分布不均匀,导致离心力不平衡而产生振动。
机件失衡的严重程度通常是以振动幅值大小和转速相关的频率特征为指标。
2.轴承故障轴承故障是导致汽轮机振动异常的常见原因之一,主要是轴承零件的磨损或损坏导致。
轴承故障会导致振动与噪声增加,促进轴承寿命的进一步缩短。
3.失配失配是指风扇、泵或涡轮等旋转机件的转子和叶轮之间的间隙或间距与设计规格不符的情况。
失配通常会导致能源转换设备的振动和噪音增加,从而增加了机器零件的磨损和故障风险。
4.流体动力学问题汽轮机的涡轮和叶轮的流体动力学特性直接影响其能量转换效率和性能特征。
如果涡轮或叶轮的流体动力学特征受到损害,如积碳、沉积物、流体振荡等,将导致涡轮机的振动和噪声增加,甚至导致设备失效。
1.振动信号的采集和处理汽轮机异常振动的分析首先需要采集振动信号,包括振动的幅值、频率、相位及时间域和频域特性等。
对于大型的工业设备,通常采用传感器进行振动信号采集,并采用数字信号处理技术对传感器采集到的振动数据进行分析处理。
2.特征提取和分析振动信号采集后,需要对信号进行特征提取和分析。
常见的特征包括信号的幅值、频率、相位等。
通过频谱分析、时间序列分析、小波包分析等手段,可以更深入地了解信号的振动特征、频率谱和相位特性等。
3.故障诊断基于特征提取和分析结果,可以对引起汽轮机异常振动的根本原因进行诊断。
根据不同的振动特征和信号特征,可以进一步区分振动问题的种类和原因。
汽轮机振动故障的原因分析与处理
汽轮机振动故障的原因分析与处理汽轮机是一种常见的发电机设备,而振动故障是汽轮机的常见问题之一。
振动故障会导致机器的寿命降低,甚至使机器处于危险状态。
为了保证汽轮机的运行安全和稳定性,需要对振动故障的原因进行分析和处理。
以下是汽轮机振动故障的原因分析与处理方案。
1、原因分析(1)叶轮不平衡——汽轮机在高速旋转时,叶片的不平衡会导致叶轮的振动。
这种振动会被传到轴承中,最终导致轴承和轴承支撑部位的磨损,从而产生更大的振动。
(3)轴向力不均——当汽轮机的负荷变化时,会导致轴向力不均,从而产生振动。
如果轴向力不平衡且超过轴承的承受极限,就会导致机器损坏。
(4)机座松动——机座松动会使汽轮机部件之间的连接松动,最终导致汽轮机振动。
2、处理方案(1)平衡叶轮——在检测到汽轮机振动时,首先应检查叶轮的平衡,并进行平衡处理。
可以使用专业的平衡设备来进行平衡检查和校准。
通过平衡叶轮,可以降低振动幅度,延长机器寿命。
(2)更换轴承——如果轴承磨损,应及时更换轴承。
在更换轴承之前,需检查轴承承载能力和安装情况。
合适的轴承和正确的安装方法可以减少汽轮机的振动,提高机器的使用寿命。
(3)调整轴向力——在发现轴向力不均时,应及时调整轴向力。
需要注意的是,轴向力的调整需要在汽轮机处于停机状态下进行,并且需要进行调整后的实际测试,确保汽轮机的轴向力正常。
(4)紧固机座——在发现机座松动时,应及时紧固机座。
机座不紧固会导致汽轮机部件之间的连接不紧密,造成振动和机器故障。
因此,在机座上使用正确的紧固方法和工具非常重要。
综上所述,汽轮机振动故障的原因和处理方案非常重要。
正确的分析和处理方案可以延长机器的使用寿命、提高机器安全性和运行稳定性。
在进行处理方案之前,需要检查或测试汽轮机的各个部件,确保方案正确且有效。
汽轮机振动故障的原因分析与处理
汽轮机振动故障的原因分析与处理一、汽轮机振动故障的原因分析1. 设备不平衡:汽轮机在工作中会因为长时间磨损或者使用不当导致设备不平衡,引起振动故障。
不平衡主要分为两种:静不平衡和动不平衡。
静不平衡是指转子质量中心与转轴的质量中心不在同一轴线上或者转子的质量中心与转子轴的几何中心不在同一轴上;动不平衡主要是因为转子转动时引起的不平衡振动。
设备不平衡会导致轴承损坏,增加设备的摩擦力,从而引起能量的损失和热量的增加,最终影响汽轮机的使用寿命。
2. 设备不稳定:汽轮机在运行中,受到外部环境的影响,如气流、温度等,都会导致设备的不稳定,引起振动故障。
不稳定主要体现在设备的轴向或径向振动,严重影响了汽轮机的正常运行。
3. 设备磨损:汽轮机长期运行,设备的部件会因摩擦而产生磨损,导致设备的振动增大,进而引发振动故障。
特别是在高温高压的情况下,设备的磨损更加严重,必须及时检修和更换磨损的部件,以确保设备的安全稳定运行。
4. 设备安装不良:汽轮机的安装质量直接影响设备的振动情况。
如果安装不良,会导致设备运行时产生振动,影响设备的使用寿命,并有可能出现故障。
5. 设备过载:在汽轮机运行过程中,如果超过了设备的承载能力,会导致设备的振动增大。
过载会导致设备损坏,从而进一步影响设备的可靠性和制造。
6. 设备失配:汽轮机各部件的配合不良也会导致设备的振动故障。
失配主要体现在各部件的尺寸、形状、材料、重量等方面的不匹配,导致设备的振动增加,进而引发振动故障。
二、汽轮机振动故障的处理方法1. 动平衡处理:针对设备的不平衡问题,可以采取动平衡处理的方法。
通过对设备进行动平衡,排除设备的不平衡现象,降低振动故障的发生。
2. 加强设备的支撑和固定:对汽轮机设备的支撑和固定进行改进,提高设备的稳定性,减少振动的发生。
3. 定期维护和检修:对汽轮机设备进行定期维护和检修,及时发现设备的磨损和疲劳现象,及时更换磨损的部件,以延长设备的使用寿命。
汽轮机运行振动的大原因分析及应对措施
汽轮机运行振动的大原因分析及应对措施汽轮机是一种常用的热能动力设备,通常被用于发电站和工业生产中。
在汽轮机运行过程中,振动是一个常见的问题,如果振动过大或频率异常,将会对设备造成损坏甚至对安全带来威胁。
对汽轮机运行振动的大原因进行分析,并提出应对措施,对于保障汽轮机的安全运行具有重要意义。
一、振动的大原因分析1. 设备失衡汽轮机的转子在高速旋转时,如果存在失衡现象,将会导致设备振动过大。
设备失衡可能的原因有:制造不良、零部件磨损、安装不当等。
失衡导致的振动是汽轮机振动的重要原因之一。
2. 轴承故障轴承是汽轮机中重要的部件,负责支撑和保持转子的旋转。
如果轴承损坏或润滑不良,将导致振动增加,严重的情况下还会引起设备故障。
3. 转子不平衡汽轮机转子旋转时,如果存在不平衡现象,将导致振动增加。
转子不平衡可能是由于制造工艺不良、材料缺陷等原因造成的。
4. 叶片腐蚀或损坏汽轮机叶片在运行中会受到高温高压蒸汽的冲击,长时间的腐蚀和疲劳可能导致叶片损坏,进而引起振动。
5. 冲击负载汽轮机在启动和停车的过程中,由于受到冲击负载,会引起振动。
特别是在高速运行中,由于冲击负载的存在,振动往往会加剧。
6. 输送系统故障汽轮机的输送系统包括汽水系统、外部管道系统等,如果这些系统存在故障,将会影响汽轮机的正常运行,引起振动增加。
7. 系统共振汽轮机与其它设备或结构(如建筑物)之间的共振效应,会导致振动增加。
共振效应的产生可能由于结构设计不合理或装置不恰当引起。
8. 运行状况监测不足运行状况监测不足将导致对振动的监控不及时,可能会延长振动问题的存在时间,进而造成设备损坏。
二、应对措施1. 精确平衡对汽轮机的转子进行精确平衡,可避免由于设备失衡引起的振动问题。
通过动平衡仪等专业设备进行平衡校正,可以有效解决这一问题。
2. 定期检查轴承定期对汽轮机的轴承进行检查,并进行润滑维护。
一旦发现轴承存在故障,应立即更换或修理。
3. 定期检查转子定期对汽轮机的转子进行检查,发现发现不平衡或损坏情况,进行修复或更换。
汽轮机振动故障排查方法
汽轮机振动故障排查方法1. 修改轴承盖振动保护动作逻辑分析一般汽轮机组都设有轴承盖振动检测信号,信号经TSI检测柜,按“或”逻辑执行保护动作,只要有一个信号越限,即发生停机动作。
这样,在运行中极易发生由于单一信号误动造成机组停运的事故,给电厂的安全和经济造成巨大损失。
为避免此类事故的发生,需将原逻辑关系改进,提高机组盖振动保护的安全可靠性。
2. 保护回路校验分析探头校验完毕后,回装时要注意安装牢固,接线端子处用胶带缠紧,做好绝缘措施,防止接点处粘连出现短路现象;并要对信号电缆进行绝缘测试,保证信号传输的准确性,对TSI柜内接线进行规整。
3. 油膜振荡排查措施分析通过以上对油膜振荡发生原理分析可知,如何提高轴承和转子工作稳定性和安全性是故障处理的关键,而为了达到这一目的必须要减小二者相互之间的摩擦作用,这可以通过使用压力和湿度都是以润滑油来实现,同时还应当减少润滑动力的粘度值,以避免油膜承载力过大。
在故障处理过程中切不可使润滑油的粘度过大,以免影响油分布的均匀性,导致相互之间的摩擦力增加。
另外,油膜振荡故障还可以用减小轴瓦顶部间隙、增加上轴瓦轴承合金宽度、缩减轴颈和轴瓦接触角等多种方式来进行解决。
4. 汽流激振排查措施分析通过对气流激振故障产生原理分析可知,在进行该故障排查解决的过程中,首先应当对汽轮机转子的稳定平衡状态进行检查分析,查看转子质量中心是否和旋转中心处于相同的运行状态。
另外,电厂技术人员在平常检查过程中应当对汽轮机组转子的振动运行数据进行详细记录,并与机组满负荷状态下的振动数据进行整合分析,制定转子的振动曲线图,通过对曲线的观察和分析,判定转子运行的状态。
5. 转子热弯曲故障排查措施由于汽轮机转子工作区域在蒸汽区,因此热弯曲故障的发生较为常见,因此设计人员在进行设计的过程中应当使用耐腐蚀性强、耐高温的材料作为机组转子的制作材料。
另外,如果汽轮机转子发生了热弯曲故障,技术人员应当立即将故障转子取下进行更换,以彻底解决机组振动故障问题。
汽轮机异常振动原因分析及解决对策
汽轮机异常振动原因分析及解决对策汽轮机是一种应用广泛的热机,但在使用过程中,若发现其有异常振动,会给设备安全和生产带来极大的威胁,因此需要进行原因分析及解决对策的探讨。
1.叶片失衡汽轮机中的叶片失衡是导致机组振动的主要原因之一。
叶片失衡可能是由叶片制造的偏差,叶片振动与其预期工作位置之间的偏差以及叶片长期磨损导致的。
叶片失衡会引起转子旋转时的轴向力和径向力的不平衡,以及振动的瞬时移动和强烈的碰撞,导致机组的振动不稳定。
2.轴承故障汽轮机的轴承是非常重要的部件,如果存在轴承的结构缺陷或轴承安装过程中的失误,那么轴承故障会导致机组的振动增加。
轴承故障的例子包括磨损、疲劳裂纹、过盈或过松等问题。
当出现轴承故障时,轴承就不再能在良好的状态下工作,而是会产生异常振动,加速轴承的磨损和故障。
3.机组不平衡机组不平衡是指机组的任何一部分的重量不均匀分布,因而导致机组振动。
当转子部分的精度和匹配关系发生变化时,机组的不平衡问题也会加重。
机组不平衡问题可能是由于机组运行时的意外坠落,长期扭曲疲劳,数控机床加工时的刀具错误操作等原因造成的。
对于叶片失衡导致的异常振动问题,可采用解决方案是均衡叶片。
这个过程需要对叶片的质量和制造工艺进行分析、检查和处理。
如果发现叶片存在偏差,需要及时进行调整或更换。
对于磨损严重的叶片,建议重新进行加工和切割,以保证叶片与转轮之间的匹配度不会受到影响。
2.轴承更换与维护轴承故障需要及时进行检测,如果发现故障,则需要更换轴承以保证汽轮机正常运行。
除了更换轴承,定期对汽轮机维护进行监测和维护。
具体措施包括润滑油的定期更换和清洗,轴承的检测等。
对于机组不平衡导致的问题,在机组设计和组装过程中,需要更加注重平衡调整。
此外,在机组运行之前,通过静态和动态平衡测试对机组的整体状态进行评估和调整,并采取相应的措施对运行中机组的不平衡问题进行处理和调整。
结论因此,汽轮机异常振动要坚持预防为主,做好每一步的检测与维护。
汽轮机异常振动原因分析及解决对策
汽轮机异常振动原因分析及解决对策一、汽轮机异常振动的原因分析1. 设备故障汽轮机异常振动的一个常见原因是设备本身的故障。
轴承损坏、叶轮脱落、机械松动等问题都有可能导致设备的振动异常。
这些故障可能是由于设备长时间的运行而导致的磨损,也可能是由于设备制造过程中的质量问题所导致的。
在分析汽轮机异常振动问题时,需要首先对设备进行全面的检查,找出可能存在的故障点。
2. 过载运行汽轮机在运行过程中如果超负荷工作,就会导致振动异常。
过载运行会导致设备受力过大,从而引起设备振动增大。
而且,长期的过载运行还会导致设备的损坏,严重影响设备的寿命。
在使用汽轮机时,必须严格按照设备的额定工况进行运行,不得超负荷使用。
3. 润滑不良汽轮机在运行过程中需要灯油润滑,如果润滑不良就会导致摩擦增大,从而引起设备的振动异常。
润滑不良还有可能导致设备的部件磨损加剧,对设备的安全运行造成严重威胁。
在使用汽轮机时,需要定期对设备进行润滑检查,确保设备的润滑系统正常运行。
4. 不平衡汽轮机在运行过程中,如果叶轮不平衡,就会导致设备的振动异常。
不平衡是由于叶轮制造过程中的不当操作、设备运输过程中的损坏等原因所导致的。
不平衡会引起设备振动增大,严重的还会导致设备的破坏。
在安装汽轮机时,需要对叶轮进行严格的动平衡检查,确保叶轮的平衡性。
二、汽轮机异常振动的解决对策1. 设备维护对于汽轮机异常振动问题,首先需要进行设备的维护保养。
及时更换轴承、叶轮等易损部件,确保设备的正常运行。
还需要定期进行振动检测,对设备的振动情况进行监测,及时发现问题并进行处理。
2. 增加防护设施为了防止汽轮机在运行过程中受到外部冲击,可以在设备周围增加防护设施,确保设备的安全运行。
可以在汽轮机周围设置振动传感器,一旦发现设备振动异常就可以及时进行处理。
3. 优化润滑系统为了确保汽轮机的正常运行,需要优化润滑系统,确保设备的摩擦系数在合理范围内。
可以通过增加润滑油流量、更换润滑油等方式来改善润滑系统,减小设备的摩擦损失。
汽轮机异常振动原因分析及解决对策
汽轮机异常振动原因分析及解决对策汽轮机是一种常见的动力设备,在工业生产中应用广泛。
但有时候汽轮机会出现异常振动问题,这对设备的正常运行和使用寿命都会产生负面影响。
对汽轮机异常振动的原因进行分析,并提出相应的解决对策,对于保证设备的安全稳定运行是非常重要的。
造成汽轮机异常振动的原因有很多,主要可以分为以下几个方面:1. 设备故障:汽轮机内部的零部件可能出现磨损、断裂或松动等故障,导致振动增大。
叶片损坏、轴承磨损、齿轮间隙过大等。
2. 不平衡:汽轮机在运行过程中,由于叶轮不平衡或不均匀物质的堆积,导致转子的质量分布不均,进而引起振动增大。
当汽轮机的基座不平整或固定不牢时,也会加剧不平衡情况。
3. 流体不稳定:汽轮机内部的流体流动不稳定,比如流动速度过大或过小、压力波动等,会引起振动。
流体不稳定可能是由于进口压力不均匀、叶轮设计不合理等原因造成的。
针对上述原因,可以采取以下解决对策以减小汽轮机的异常振动:1. 定期检查和维护:定期对汽轮机进行全面的检查和维护,及时发现并处理零部件的故障,包括叶片、轴承、齿轮等。
确保汽轮机内部零部件的正常运行和使用寿命。
2. 平衡调整:对汽轮机的叶轮进行平衡调整,使其质量分布均匀。
可以采用动平衡或静平衡的方法,根据具体情况进行调整。
对汽轮机的基座进行平整和牢固固定,减小不平衡现象。
3. 流体管理:对汽轮机内部的流体进行管理,确保其流动稳定。
可以通过调整进口压力、改进叶轮设计等方式来减小流体不稳定问题。
注意流体的清洁和滤波,防止杂物进入导致堵塞或堆积。
对汽轮机异常振动的原因进行分析,并采取相应的解决对策,是确保设备安全运行的关键。
通过定期检查和维护、平衡调整以及流体管理等方法,可以减小汽轮机的异常振动问题,提高设备的稳定性和使用寿命。
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汽轮机常见振动故障和诊断方法探析
故障诊断是汽轮机维护管理工作的重要内容之一,在生产实际当中,汽轮机是关键设备,但由于系统复杂,而且运行的环境特殊,因此汽轮机的故障效率非常高,并产生一定的危害性。
汽轮机的振动故障就是其中一种常见故障模式之一,本文将以汽轮机常见振动故障为研究主线,在分析故障问题的基础上,对如何采取诊断的方法,展开深入探讨。
标签:汽轮机;振动故障;诊断
1 汽轮机常见振动故障问题分析
汽轮机常见振动故障问题有4种类型,分别为滑销系统不畅导致振动、汽轮机叶片脱落导致振动、汽轮机前箱振动、轴向振动。
这几种振动故障对汽轮机的正常运行具有很大的负面影响,而且潜在某些危险性的因素,具体故障问题如下:
(1)滑销系统不畅导致振动。
某厂使用了容量25MW的高参数调整抽气背式汽轮机,在使用的时候,存在轴承振动偏高的问题,而且调节系统和盘车运行不稳定,后来更换了转子,启动后虽然振动情况稍缓,但过一段时间后振动故障又突然出现,现场维修人员发现是因为滑销系统不畅而导致振动故障。
(2)汽轮机叶片脱落。
汽轮机的末级叶片、次末级叶片脱落事故较为常见,其产生的迹象是汽轮机运行时振动骤然增大,机组基础振动异常,现场打闸停机,但由于汽轮机叶片脱落现场距离控制室距离较远,因此仅有振动探头显示振动增大。
(3)汽轮机前箱振动。
某厂使用了型号为C50-90/13-1的汽轮发电机,原装为单缸冲动一级,后来调整为抽气凝气式机组,但在运行的过程中,发现前箱振动厉害,利用水平振动频谱进行分析,发现七倍频所占比例最大。
(4)轴向振动。
某汽轮机厂使用了50MW的汽轮发电机,瓦轴振动过大,利用现场平衡法,将配重块安装在联袂节处,将原来20mm/s的振动频率,减至14mm/s,但不能够彻底消除轴向振动。
2 汽轮机常见振动故障诊断方法
鉴于上文提到的汽轮机几种常见振动故障问题,笔者结合现场的检修工作情况,对这几种振动故障问题进行诊断,并总结出以下几种方法:
2.1 滑销系统不畅导致振动诊断
现场拆开汽轮机,发现前轴承箱的支承和底部滑轮系统都存在异常现象,机组运行工程中,热量产生膨胀作用,引起前轴承水平扬度的变化,此时汽轮机的
高速转动,所产生的非线性挠动力,会将油膜产生的交变应力传递到乌金,而且随着交变应力的增大,乌金表面会逐渐产生疲劳裂纹,并逐渐扩大贯通,使得前轴承箱缸体膨胀卡涩,最终引起转子变形,因此上文提到的更换转子,只能够暂时缓解这种振动故障现象。
问题的真正根源在于机组设计方面,需要联合解决机体变形、机座松动、机构薄弱、基础共振等问题。
2.2 汽轮机叶片脱落故障诊断
利用频谱对比分析汽轮机叶片脱落前和脱落后振动情况,发现在叶片脱落之前,次末级的振动频率呈上升状态,经检查,发现叶片上方已经产生裂纹,由此可以判断次末级叶片已开始损坏,而叶片脱落之后,倍频快速上升,尤其是高位频,经分析,认为末几级叶片振动频率异常,立即将50MW的运行负荷,减少到30MW,此时频率振值下跌,而且发现末级加强筋发生断裂。
笔者认为在机组设计和制造的过程中,应该加强末四级叶片的质量,通过机组图谱分析,找出脱落的高倍频率,以便提前发现机组故障问题,从根源上予以解排除。
2.3 汽轮机前箱振动故障诊断
由于七倍频所占比例绝对,笔者深入检查了某个转动部件的特征频率,并结合汽轮机的相关资料,发现主轴泵有7片叶片,初步估计主油泵位置存在故障。
检修小组将主油泵拆开检查,发现主油泵的出口位置没有扣紧倒流蜗壳,而且与后油封座结合的位置,已经开始生锈,使得导流蜗壳松动。
笔者用密封胶将导流蜗壳、前油封座、后油封座固定,发现机组前箱的振动情况明显减少,尤其是七倍频,说明故障问题已经排除。
2.4 轴向振动故障诊断
汽轮机的瓦轴向振动频率50Hz,属于普通型的强迫振动,诊断的结果发现轴承座动刚度偏低,而且激振力太大。
为了确认检修方向,笔者重点检查了瓦轴承座,发现球面垫铁接触不好、轴承紧力不足、地脚螺栓松动、轴承座垫片不合理,成为该故障问题的症结点,认为在出现轴向振动故障的时候,不能够单纯依靠现场动平衡的方法解决,需要更换球面垫铁,确保垫铁接触良好,并紧固轴承和地脚螺栓,以及更换轴承座垫片等。
3 結束语
综上所述,汽轮机运行环境特殊,经常出现振动故障问题。
汽轮机常见振动故障问题有4种类型,分别为滑销系统不畅导致振动、汽轮机叶片脱落导致振动、汽轮机前箱振动、轴向振动。
这几种振动故障对汽轮机的正常运行具有很大的负面影响,而且潜在某些危险性的因素。
为此,笔者结合现场的检修工作情况,对这几种振动故障问题进行诊断,找出故障的原因,并提出故障排除的方法。
参考文献
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