汽轮机轴系振动异常原因分析及处理
汽轮机轴系振动异常原因分析及处理发表时间:2020-03-10T11:54:40.027Z 来源:《中国电业》2019年21期作者:杨明远[导读] 介绍了某发电厂1号机组汽轮机轴系异常振动现象摘要:介绍了某发电厂1号机组汽轮机轴系异常振动现象,认为其振动异常主要是由动静部分碰磨引起。
通过介绍汽轮机解体检查及处理情况,并深入分析轴系振动异常原因,披露了事件背后暴露的问题并提出了预防措施。
有效解决了机组轴系的振动异常问题,同时也为出现类似问题的机组提供了分析和解决问题的思路。
关键词:汽轮机;振动;动静部分;碰磨;Abstract:The paper describes the abnormal vibration of the turbine shaft of No.1 unit in a power plant. The article believes that its vibration anomaly is mainly caused by the rubbing of the dynamic and static parts. Through the introduction of steam turbine disintegration checking and processing situation,and in-depth analysis of the reasons for the abnormal shafting vibration, the problems exposed behind the event are disclosed and preventive measures are proposed. It can effectively solve the problem of unit shaft system abnormal vibration, and also provide the thinking of analyzing and solving the problem for the unit with similar problems.Key words:Turbine; Vibration; Dynamic and static parts;Rubbing一、概述某电厂2×453MW燃气-蒸汽联合循环机组,燃气轮机由GE公司生产,型号为PG9371FB,蒸汽轮机由哈尔滨汽轮机厂制造,型号为LN150/C120-11.00/3.30/0.43/1.40,型式为三压、再热、两缸、冲动、抽凝式汽轮机。
余热锅炉采用东方日立锅炉有限公司的三压、再热、无补燃、卧式、自然循环余热锅炉。
汽轮发电机为三转子六支点支承结构,其中#1、#2轴承支撑高中压转子,#3、#4轴承支撑低压转子,#5、#6轴承支撑发电机转子,在机组转速小于600rpm时为#3、#4、#5、#6轴承提供高压顶轴油,将转子顶起。
轴系结构如图1所示。
图1汽轮发电机轴系结构简图该电厂1号机组已于2018年9月通过168h试运。
近期1号机组冷态启动,机组投入AGC稳定运行约1小时后,因燃料辅助截止阀的电磁阀故障导致机组跳闸,机组惰走过程中轴振异常增大,破坏真空紧急停机。
后续几次机组启动均因汽轮机振动大导致启动失败。
通过改变冲转参数并对机组振动、相位、差胀等参数进行分析,初步判断汽轮机动静部分存在碰磨。
通过对蒸汽轮机解体检查精确测量,最终确定该汽轮机振动异常主要由于高中压转子存在弯曲变形,轴系中心、汽缸中分面间隙、通流间隙均存在明显偏差,同时气缸本体也存在一定程度变形,以上因素共同导致动静碰摩,轴振异常增大。
本文通过对该机组相关数据的分析和研究,介绍了汽轮机解体检查及问题处理情况并对汽轮机振动异常原因进行了深入分析,披露了事件背后暴露的问题并提出了预防措施。
解决了汽轮机异常振动难题,同时对同类型机组解决类似振动问题提供参考。
二、振动异常问题描述2.1 机组跳闸惰走振动异常14日1号机组冷态启动。
启动过程中各参数均无异常,汽轮机最大轴振发生在2909rpm,#5轴振121μm。
上午11:55机组投入AGC,稳定运行约1小时后,因燃料辅助截止阀的电磁阀故障导致机组跳闸,跳闸前机组总负荷275MW。
汽轮机惰走至转速1604rpm,#1轴振开始有增大趋势。
转速至877rpm,#1轴振X、Y方向振动值迅速上涨,立即破坏真空紧急停机。
随后#1轴振继续上升,最大值1X升至455μm、1Y 升至417μm。
汽轮机惰走时间18min(正常约60min),盘车投入后转子偏心显示坏点,1X振动95μm、2X振动66μm、3X振动53μm,并呈缓慢下降趋势。
2.2 机组后续启停振动异常蒸汽轮机连续盘车,各轴承振动逐渐恢复正常,转子偏心恢复正常。
16日1号机组温态启动。
对于冲转参数进行一定调整,提高主蒸汽进汽温度与缸体温度的温差至80℃-100℃并适当降低凝汽器真空度。
机组启动成功,最大轴振2X约127μm。
机组正常调峰运行一天,夜间机组停机过程中蒸汽轮机转子惰走至1505rpm,#1轴振猛增至402μm,再次出现振动异常现象。
后续几天1号机组多次进行热态启动尝试,机组在600rpm执行摩检试验正常并在1050rpm暖机1.5小时,继续升速至1450rpm时,轴振猛增至跳机值附近,手动打闸停机。
多次启动尝试都以转子轴振大而失败告终。
具体机组启停情况及转子振动数据如表1所示。
表1 14-20日1号汽机启停振动峰值记录表通过对1号机组振动、相位、胀差等参数进行分析,蒸汽轮机转子动不平衡现象引起轴振大有三种可能:一、2号、3号轴瓦间的中低对轮连接螺栓存在松动现象;二、1号、2号轴瓦(可倾瓦)瓦块严重磨损卡涩;三、蒸汽轮机高、中压转子弯曲变形,导致动静部分碰磨。
其中转子弯曲变形可能性较大,经决定1号机组立即转入A级检修,对振动原因进行彻底检查。
三、解体检查及处理3.1 高中压转子弯曲情况及处理蒸汽轮机高压内缸和中压隔板上半拆开后,立即对高中压转子进行弯曲度测量。
测量结果显示,弯曲最大位置为高中压过桥汽封至高压3级处,弯曲值为0.11mm,对转子进行无损探伤未发现缺陷。
将高中压转子返回汽轮机厂处理。
由于弯曲度不大,选择对转子直接进行车削并进行高速动平衡试验。
最终高中压转子经平衡校正后,在一阶临界转速和工作转速下的轴承振动速度有效值分别为:中压端(0.452mm/s 、1.1mm/s)、高压端(0.503mm/s、 0.272mm/s)。
检验合格后,高中压转子返厂。
3.2 轴系中心和高中压通流间隙偏差及处理解体测量轴系中心和高中压通流情况均比设计值超标较大:一、中-低对轮中心设计值为低轮高0.051mm、下张口0.152mm;实测值为中轮高0.39mm、中轮偏左0.275mm、上张口0.025mm、左张口0.105mm。
二、低-发对轮中心设计值为低轮低0.076mm、下张口0.178mm;实测值为发轮低0.53mm、发轮偏左0.28mm、下张口0.15mm、左张口0.19mm。
三、高中压转子、隔板、轴封处均存在不同程度的碰磨痕迹(如图2-5),其中以高压1、2、3级动叶叶顶、叶根突肩、叶顶围带处碰磨最为明显。
高压1级动叶叶顶间隙设计为0.9-1.1mm,必须小于叶根间隙设计为1.2-1.45mm,然而实际情况是叶根严重碰磨,叶顶碰磨较轻(如图4)。
图2 高压二级动叶叶顶叶根突肩磨损痕迹图3 高压二级隔板汽封与转子磨损痕迹图4 高压一级隔板叶根通流间隙处磨损图5 轴封齿磨损严重汽轮机解体后对转子、隔板、轴封碰磨位置全部进行了修磨,对磨损严重的轴封和汽封块进行了更换。
在高中压转子修复弯曲后,经向厂家再次确认轴系中心和通流间隙设计要求,全部按设计值进行了重新调整,并在扣缸前采用全缸安全胶布的方式确保最小通流间隙满足要求。
3.3 高压缸中分面间隙超标情况及处理图6 高中压外缸中分面泄漏痕迹图7 高中压内缸冷紧1/3螺栓后中分面间隙解体发现汽轮机高中压内外缸、旋转隔板、中压排汽右侧中分面有贯穿泄漏痕迹,其中,高中压内缸中分面中间部分间隙超标处已接近贯穿。
经向厂家确认高压内缸上下半车削处理余量后,对高压内缸上下半进行车削处理。
处理后,合缸检查(空扣)均0.03mm不入。
上述缺陷处理完毕,机组再次启动。
在一阶临界转速(约1540 r/min)附近,各轴振值均控制在55μm以下。
机组定速3000r/min后,各轴振值均处于76μm以下,其他各项参数均正常。
机组运行稳定后,进行汽门严密性试验、超速试验等各项试验,并验收合格。
四、汽轮机振动异常原因分析4.1转子弯曲和动静碰摩根据机组几次启动情况进行分析,调整冲转参数对汽轮机振动情况没有明显影响。
通过解体检查,排除了中低对轮螺栓松动和#1、#2轴瓦(可倾瓦)瓦块严重卡涩导致振动异常的可能性。
汽轮机解体测量发现转子存在弯曲变形,转子过桥汽封至高压3级处弯曲值最大,与高压1、2、3级动叶叶顶、叶根突肩、叶顶围带处碰磨最为明显的现象相符。
机组跳闸惰走时间较正常运行时减少42分钟,判断振动大的主要原因为碰磨。
该汽轮机轴系一阶临界转速区为1200rpm-1700rpm,高中压转子出厂报告一阶临界转速为1530rpm,转子过临界转速附近振动迅速增大,与碰磨共同作用导致振动加剧,这与机组跳闸惰走过程和后续机组启动冲转过程中1500rpm左右高中压转子轴振超限的实际情况相符。
综上,转子弯曲和动静碰摩是汽轮机振动大的直接原因。
4.2. 汽轮机设计制造和安装质量较差一是转子出厂存在不平衡量,机组调试时振动较大通过增加平衡块进行调整;二是转子出厂存在残余应力,运行过程中转子内应力释缸变形引起动静间隙变小,从而产生动静碰磨,加剧转子振动。
因此,机组频繁启停调峰是汽轮机振动大的间接原因。
汽轮机组振动异常故障原因分析及防范措施
都有不同程度 的增大 , 并且 曲线规律 极其相似 , 初 步判 断不是
MMS 6 0 0 0汽 轮 机监 测 系 统 本 身 的 问 题 。 再 调 取 排 汽 真 空 、 排
汽温度这 2 个参 数 , 发现在 同一时刻 排汽真 空突降 , 排 汽温度
升高 , 从而判定本次 跳机 的原 因为 真空下 降。当真 空变化 时 ,
大气压力对排汽缸的作用力就要变化 , 导致与排 汽缸 连成一体 的后轴承座发生上下位移 ; 此外 , 真空变化 时, 排汽 温度也会发
生变化 , 导致排汽缸 热膨胀值 变化 , 也会 引起后轴 承座 上下位 移 。真空变化引起 的排汽真空和排汽温度 的变化 , 都 会能影 响
机组中心在 垂 直方 向的 变化 , 若 处 理不 当, 就可 能 导 致振 动
正常范 围内。按此规律推断 , 当机组冲转至 3 0 0 0 r / m i n 时, ≠ } 1
瓦处轴 系振动将严重超标 , 机组将 被迫停运 。根据 以上 数据并 通过实测综合分析和判断后 , 断定实际振动并不高 。
1 . 2 故障原因
组负荷要求 。( 3 ) 热工人员加强 检查传感 器的安装情况 , 要求
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叠装备应用与研究◆ Z h u a n g b e i y i n g y o n g y u Y a n j i u
汽 轮机 组 振 动 异常 故 障 原 因分 析 及 防范 措 施
刘 宾 张 晓燕
加大 。 2 . 3 防 范措 施
从表 1 显示数据可 以看出 : 撑1瓦振动超标 , 已处 于报警状 态( 瞬时值大于 3 O t a n ) , 且{ f I } 1瓦轴振 动也偏大 , 而其他 瓦均在
汽轮机振动异常波动分析与处理
汽轮机振动异常波动分析与处理摘要:汽轮机是发电厂中将热能转换为机械能的主要设备,前端接受锅炉高温高压蒸汽,后端连接发电机旋转切割磁感线产生电力,因此汽轮机的安全稳定运行关系到整个电厂的安全生产。
在汽轮机的安全监视系统中,振动是其中一项重要参数。
受理论及制造和安装水平所限,汽轮机转子振动问题一直是影响电厂安全稳定运行的主要原因。
基于此,本文主要对汽轮机振动异常波动现象与处理措施进行分析探讨。
关键词:汽轮机;振动异常;波动分析;处理方式1、设备概况某发电厂#2汽轮机是国产350MW超临界、一次中间再热、单轴、三缸两排汽、双抽、凝汽式汽轮机。
汽轮机采用高、中压分缸结构,低压部分采用双分流结构,低压末级叶片为680mm。
该汽轮机轴系由高压转子、中压转子和低压转子组成,共有4个轴承,其中#1和#2轴承位于高压转子两端,#3和#4轴承位于低压转子两端,中压转子没有独立轴承,而是通过两端的联轴器分别与高压转子和低压转子相联,因此中压转子的负荷由#2和#3轴承来承担。
汽轮机轴系结构布置图如图1所示。
图 1""汽轮机轴系结构布置图该机组的滑销系统结构从调速器端向发电机端依次为#1轴承箱、高压缸、#2轴承箱、中压缸、#3轴承箱、低压缸、#4轴承箱。
机组设2个绝对死点,分别在#3轴承箱、低压缸中部。
#3轴承箱、低压缸分别由预埋在基础中的2块横向定位键和2块轴向定位键限制其中心移动,形成机组的绝对死点。
运行中,低压缸以各自的绝对死点为中心沿轴向和横向自由膨胀。
高、中压缸分别由4只“猫爪”支托,“猫爪”搭在轴承箱上,“猫爪”与轴承箱之间通过键配合,“猫爪”在键上可自由滑动。
高压缸前后分别与#1和#2轴承箱,中压缸前后分别与#2和#3轴承箱,在水平中分面以下都用定位中心梁连接。
汽轮机膨胀时,#3轴承箱通过定中心梁引导中压缸、#2轴承箱、高压缸至#1轴承箱的静子部分向调速器端膨胀。
#1、#2轴承箱同时受基架上导向键的限制,可沿轴向自由滑动,但不能横向移动。
汽轮机组轴系振动偏大的特点及原因分析
汽轮机组轴系振动偏大的特点及原因分析姜馨1姜彩生21.同煤集团漳泽电力塔山发电公司山西大同2.京能集团京玉发电有限责任公司山西朔州037200摘要:本文描述、分析了汽轮发电机组轴系振动值偏大 与引起其振动的原因,对各种原因进行了简要分析,总结了各种振动的特点及处理方案,有助于其他机组类似故障的判断与消除。
关键词:汽轮机振动轴系特点分析对于高速运转的汽轮机组来说,轴系振动数值的大小对机组的轴瓦、动静部分及其本体安全运行至关重要,所以再三强调各种工况下轴振数值大小对机组运行的重要性。
当轴系振动值增大到一定程度仍不严加控制,严重时将导致机组整体损坏。
根据机组系统运行工况的不同,导致轴系振动大小和特点均不尽相同,在此将不同性质的异常导致的轴系振动情况进行了汇总,并加以分析、采取相应治理措施。
1、轴系质量不平衡引起的轴振超限1、1特点:1、1、1在机组启动定速后,主机各轴承处的轴振值通常保持相对稳定,即使个别轴振值偏高,但不会随主机负荷、主汽温度、压力等参数的变化而产生较大幅度的波动。
这种现象主要是发生在新投产或进行大修中对汽轮机主轴进行过技改的机组上,对于大型机组来说,主要反映在3、4、5、6、7瓦的轴振值上。
1、1、2机组运行中,轴振突然增大越过保护值,轴振值保护动作、机组随之掉闸,相邻的轴瓦轴振及瓦振也同时不同程度地增大,惰走时间较正常值偏短,有时出现“汽轮机惰走结束,盘车未能启动成功”异常。
1、2原因:—42—1、2、1转子对称侧重量不平衡主要集中在中、低压转子上,由于旋转体对应侧叶片或叶轮质量等平衡不良引起。
汽轮发电机的转速比较高,转子上的零件即使存在很小的质量偏心,也会产生较大的不平衡离心力,从而引起机组振动值偏大。
1、2、2机组运行中叶片断裂或转子上部件甩落机组正常运行中,汽轮机叶片突然断裂,造成转子对称侧重量失衡、轴振突然增大,通常伴随着巨大的响声(断落的叶片或其他部件甩出敲击在汽缸上的声音),导致机组轴振越过保护限值而掉闸。
汽轮机震动现象及原因分析
流激振 、 转 子热变形、 摩擦振 动等 。
( 3 ) 运行方面 。 机 组膨胀 。 当机 组的暖机时间不够或 者升速
则机 组各部分的膨胀 就不一样 , 这样 一方面会 产 汽流激振有两个主要特征 : 一是应该 出现较大量值 的低频 加 负荷 过快 , 生热应力, 减 少机组的寿命 ; 另一方面就会引起过大的膨胀差, 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
碰 摩的诊断是 目前具有一定难度 的主要振动故 障。 生一个离心力, 这个离 心力会对轴承 产生一个激振 力而使 之引 随之增加 。 每年全国都会 有几台大机 组发生动静碰摩 而出现大 振动 , 但在 起 机组振动, 如果这个离心力过大 , 则机组的振动就会异常。 所 需要进行 多次开机 , 平衡加 重或 以, 汽轮发电机 转子在 装配时每装配一级叶片 都应该对 该级叶 处理过 程中却往往要走 弯路。 支撑加固, 为此延误数周已是常事。 最终开缸检 查, 方发现 汽封 片进行动平衡试验 , 整个 转子装配完成后在出厂之前还应该对
・
设 计 分 析
汽轮机 震动现 象及原因分析
杨优才( 息 烽开 磷化工装备 工程有限 责任公司 , 贵 州 息烽 5 5 1 1 0 9 )
摘 要 : 汽轮机 组振 动异常在 工业生产中是一个 非常常见 的问题 , 这类 问题 产生的原 因当然有很 多方面, 与制造 、 安装 、 运 行 水平、 检 修 等有 着很 直接 的关 系。 本 文从 汽轮 机的震动分析 、 影响 因素及诊 断进 行了 探 讨。 关键 词: 汽轮机 ; 震动; 诊 断
因, 也有运行方面的原因, 还有安装和检修等方面的原因。
变 形, 这类热弯 曲都是可以恢复的, 引起热弯 曲的根源 消除后,
汽轮机震动的原因及处理措施分析
汽轮机震动的原因及处理措施分析摘要:汽轮机发电系统是热电厂最重要的设备,若汽轮机震动幅度超过了规定的范围,则会对机组产生一定的损害和不良影响。
本文针对汽轮机震动原因以及震动危害进行了分析,在解决汽轮机震动方面提出了相应的处理措施,以此给汽轮机运行的稳定性提供保障。
关键词:汽轮机震动;转子;汽轮机组引言:汽轮机的工作原理就是将热能转化为机械能,目前在我国热电厂中汽轮机仍被广泛应用,但是在实际的应用过程中,由于转动装置无法保持绝对的平衡,在工作过程中很容易发生震动。
特别如果汽轮机中的零件出现了共振现象,这会增大零件所受的动应力,导致零件出现疲劳损坏现象。
1 汽轮机组常见震动的原因分析1. 1 汽轮机自身的原因汽轮机常见的震动原因中自身原因是主要原因:(1)汽轮机转动不平衡;(2)汽轮机转子对中较差;(3)汽轮机的转动零件整体平衡性较差,或是在安装的过程中就存在质量问题;(4)汽轮机的受热机组在安装过程中存在一定的问题,特别是冷态安装过程中,工作人员并没有考虑到汽轮机在热态工作状况下的热变形与热膨胀现象,这就导致如果汽轮机组受热时就会出现膨胀现象,进而导致转子出现弯曲转动平衡被破坏;(5)汽轮机中部分配件的尺寸不符合汽轮机的标准要求,比如轴封片与轴颈之间的尺寸配比不合适,导致配合过紧,在受热的时候,轴颈和密封片之间产生摩擦引发震动现象;(6)瓦壳在轴承座中存在松动现象[1];(7)汽轮机的轴承存在缺陷;(8)汽轮机轴承的动态性能较差,特别是在半速涡动或者是油膜震荡引发的震动,这些都会影响汽轮机的正常运行;(9)汽轮机的整体基础设施存在严重的不规范现象,或者是出现了基础下沉这些都会导致汽轮机出震动。
1.2 运行方面的原因1.2.1运行时机组旋转中心偏离引发震动(1)在启动汽轮机的过程中,若暖气时间不足、提升速度过快或者是出现负载增加的情况,都会引发气缸热膨胀,系统无法均匀调节,从而导致汽缸无法实现自由膨胀,转子与气缸出现变形现象,引发汽轮机运行时震动。
汽轮发电机组振动原因分析及处理
汽轮发电机组振动原因分析及处理摘要:伴随着时代与社会经济的高速发展,我国各个领域得以不断进步,各项机械设备也得到广泛应用,对其运行效率也提出更加严格的标准。
正常运行中汽轮机机组允许存在一定参数范围内的振动现象,但如果振动超出允许范围将对整个机组的运行以及电厂的稳定发电工作产生不利影响。
对振动故障进行分类,总结、分析设备启动和运行过程中常见的振动问题,并介绍相关解决方案,为设备的安全可靠运行提供技术保障。
关键词:汽轮发电机;故障诊断;振动引言振动是衡量大型旋转设备运转状态的重要指标,需要对其进行快速、精准的采集、分析和故障诊断。
引起振动的原因极其复杂,不仅与设备前期的设计、制造、安装有关联,同时,与设备在运行中的工艺过程参数有着密不可分的连接。
1汽轮机简介目前,发电厂通过天然气、煤炭等不可再生资源来产生电能。
发电的具体过程是通过燃料的燃烧过程来产生较大的热量,而在水的加入后将会产生一定的热蒸汽,这些热蒸汽可以有效地将化学能转化成热能。
在高压热蒸汽的作用下,汽轮机将持续运转,这些热能也将转变为机械能,从而形成循环过程,达到更好的汽轮机运转效率。
汽轮机使用机械能来转化为电能,而这些电能将被传输到发电厂。
现阶段,我国的发电厂包括天然气发电厂、工业废料发电厂、余热发电厂、燃煤发电厂等,而汽轮机主要使用在火力发电厂的发电工作中。
汽轮机的基础结构包括低压缸、中压缸和高压缸三个部分。
现阶段也有一些汽轮机的设计是将中压缸和高压缸结合在一起。
汽轮机同样也包含一些辅助结构或者是系统,如润滑油、给水系统等,所以其结构十分复杂。
2汽轮机振动原因分析2.1油膜失稳汽轮机油膜失稳形式包含两种:油膜振荡与半速涡动。
其中,半速涡动多发生在转速低于第一临界速度期间,随着转速的不断提升,在某一低速阶段开始,该振动会不断升高,有时随着转子速度的增加,这一情况也会逐渐消失。
随着转子转速的不断变化,涡动频率也将不断变化,但转度半频关系一直不变,识别半速涡动法多使用级联图,级联图中,半频振锋频率点体现为斜率为2的直线。
25MW汽轮发电机组振动异常的分析与处理
25MW汽轮发电机组振动异常的分析与处理摘要:25MW汽轮发电机组是钢铁企业自备电厂的常规设备,在日常运行的过程中,汽轮发电机组的轴系振动可能会出现间歇性、无规律的波动等问题。
本文通过对一套25MW汽轮发电机组轴系出现振动异常的分析,深入排查了可能导致振动异常的几种因素。
通过一套美国本特利208振动数据采集分析系统,对机组振动异常进行了有效的分析、判断,并提出了相应的处理措施。
关键词:25MW汽轮发电机组;异常振动;运行某电厂#3机组在运行的过程中,轴系振动出现了逐渐恶化的趋势,尤其机组的5#轴瓦水平和轴向振动都严重超标,随着机组运行时间的增长,3#、4#轴瓦的轴向振动也相继上涨,振动呈间歇性、无规律的波动,振幅逐渐增大,轴向振动最大值达182um,已经严重威胁到机组运行安全。
通过一些列对轴瓦振动的原因分析和排查,最后停机更换轴瓦的可倾瓦瓦块、弹簧,并对轴瓦的间隙、紧力等进行调整,有效地降低了汽轮发电机组的振动异常。
一、25MW汽轮发电机组振动异常的现象分析1、25MW汽轮发电机组轴系振动分析5MW汽轮发电机组是钢铁企业自备电厂的常规设备,除了设备定修其余时间基本都在运行。
由于其运行时间长,轴瓦的关键部位在长期运行的过程中,容易受到磨损、密封破损等情况,导致汽轮发电机组的振动出现异常,必要时被迫停机检修,这严重影响了发电机组的正常运行,也直接影响了企业的经济效率。
在对汽轮机的异常振动现象进行分析时,需要对影响轴瓦的任何介质、设备进行分析,如进汽参数、疏水、油温等,这样才能有效的判断汽轮机振动的原因。
本机组的轴系支承如图1所示,2、3号轴承位于同一轴承箱内,轴承箱与汽机后汽缸相连。
[1]图1 机组轴系示意图本次测试中,为了全面分析机组的振动问题,在现场临时装设了一套美国本特利208振动数据采集分析系统,对整个系统的振动情况进行数据采集。
在机组1~4瓦的垂直方向装设速度传感器,以对轴承座振动信息进行连续性跟踪采集;轴承座水平和轴向的振动则采取间断测量的方式。
汽轮机振动大的原因分析及其解决方法
汽轮机振动大的原因分析及其解决方法对转动机械来说,微小的振动是不可避免的,振动幅度不超过规定标准的属于正常振动。
这里所说的振动,系指机组转动中振幅比原有水平增大,特别是增大到超过允许标准的振动,也就是异常振动。
任何一种异常振动都潜伏着设备损坏的危险。
比如轴系质量失去平衡(掉叶片、大轴弯曲、轴系中心变化、发电机转子内冷水路局部堵塞等)、动静磨擦、膨胀受阻、轴承磨损或轴承座松动,以及电磁力不平衡等等都会表面在振动增大,甚至强烈振动。
而强烈振又会导致机组其他零部件松动甚至损坏,加剧动静部分摩擦,形成恶性循环,加剧设备损坏程度。
异常振动是汽轮发电机运转中缺陷,隐患的综合反映,是发生故障的信号。
因此,新安装或检修后的机组,必须经过试运行,测试各轴承振动及各轴承处轴振在合格标准以下,方可将机组投入运行。
振动超标的则必须查找原因,采取措施将振动降到合格范围内,才能移交生产或投入正常运行。
一、汽轮机异常振动原因分析汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。
由于其运行时间长、关键部位长期磨损等原因,汽轮机组故障时常出现,这严重影响了发电机组的正常运行。
汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。
由于机组的振动往往受多方面的影响,只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因,比如进汽参数、疏水、油温、油质、等等。
因此,针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要,只有查明原因才能对症维修。
针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。
二、汽轮机组常见异常震动的分析与排除引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面,汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。
(一)汽流激振现象与故障排除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。
简析汽轮机组轴承振动大的主要影响因素和控制措施
简析汽轮机组轴承振动大的主要影响因素和控制措施摘要:针对某640MW超临界汽轮机组轴承振动异常上升的问题进行了分析和探讨,通过对汽轮机组的设计制造、安装、检修维护和运行工况等各方面原因进行逐一分析和排查。
根据机组负荷变化与轴承振动、振幅等相关数据,分析得出轴承油档积碳是造成汽轮机轴承振动大的主要因素。
通过制定出有效的控制措施,有效减少机组运行中积碳物的生成,成功的解决了汽轮机组轴承振动异常上升的难题,保证了汽轮机组的安全稳定运行。
关键词:汽轮机组;轴承振动大;轴承油档积碳;控制措施引言贵溪电厂2*640MW汽轮机为阿尔斯通设计制造的DKY4-4N41B型超临界一次中间再热、单轴、四缸四排汽、反动式、纯凝汽式汽轮机,高、中压缸为上下方向切向全周进汽。
汽轮机通流部分共76级,高压缸共20级、中压缸2*16级、低压缸2*2*6级。
发电机为北重阿尔斯通电气装备有限公司设计制造的50WT23E-138型发电机组[1]。
整个汽轮机发电机组转子均为单支撑模式,各转子两端仅有单独一个轴承支撑,另一端通过刚性联轴器与相邻转子连接,整个轴系由 7个轴承支承。
即在各个汽缸间只有一个支持轴承。
分别置于7个落地式的球墨铸铁轴承箱内。
其中#2轴承为推力-支撑联合轴承。
贵电公司#1机组自投产以来,运行中会不间断出现#1轴承1X向和#2轴承#2Y向振动无规律异常上升现象,最高达180um以上,严重威胁机组的安全稳定运行。
因此探寻引起机组振动的主要因素,并制定行之有效的预防和控制措施,是我们亟待解决的重点任务。
1 引起汽轮机组振动的原因分析贵电公司汽轮机组运行中各个轴承分别设有X向、Y向两个振动测点用于机组振动情况的监测。
但汽轮机转子振动测量中的X与Y向并不是指水平与垂直振动,X与Y向振动都与垂直方向成45°角。
引起汽轮机组轴承振动过大或者异常的原因有很多,它涵盖了机组的设计制造、安装、检修维护和运行工况等各方面因素。
汽轮机振动大的原因分析及其解决方法(2)
汽轮机振动大的原因分析及其解决方法(2)2.3 中心不正一种是转子轴线中心不在一条直线上。
产生这种问题的原因除找中心的质量不好之外,还可能是汽缸热膨胀受阻、蒸汽管道热膨胀补偿不足。
对于核电厂汽轮机的挠性转轴,两轴线不同心会使联轴器的磨损加速,表面摩擦系数增大,导致挠性联轴器无法起到补偿调节的作用。
另一种是汽轮机与发电机两个转子之间联轴器中心偏差过大或联轴器有缺陷。
对于用挠性联轴器连接的转子,当联轴器有缺陷不能对中心自动调整时,可能发生振动。
当联轴器耦合原件之间正常啮合被破坏,从而导致传递扭矩在联轴器周上分布不均匀时,也会发生振动。
中心不正的振动特点是波形呈正弦波,振动的频率等于转子的转速,与机组的工况无关。
由于转子柔度与轴承油膜的弹性影响,只有靠近有缺陷联轴器的轴承才会出现明显的振动。
相邻的两个轴的振动相位相反。
针对中心不正引起的振动解决方法主要靠检修和安装调试时的细心工作,从而保证汽轮机组的正常工作。
2.4 油膜自激振荡油膜自激振荡是汽轮机发电机转子在轴承油膜上高速旋转时,丧失动力稳定性的结果。
其特点是振荡主频约等于发电机的一阶临界转速,且不随转速变化而变化。
当汽轮机组发生油膜振荡时,应增加轴瓦比压,方法是缩短轴瓦长度,即减小长径比,或调整联轴器中心,保证热态时各轴瓦负荷分配均匀。
2.5 汽流激振汽流激振有两个主要特征:一,出现较大值的低频分量;二,振动受运行参数影响明显,且增大呈突发性。
其主要原因是由于叶片受到不均衡的汽流冲击。
对于大型机组,由于末级较长,汽体在叶片末端膨胀所产生的紊流也可能造成汽流激振。
同时,轴封也可能发生气流激振现象。
针对汽轮机组气流激振的特点,其故障分析要通过长时间的记录机组的振动数据,做成成组的曲线,观察曲线的变化趋势和范围。
通过改变升降负荷速率,观察曲线的变化情况,最终有目的的改变汽轮机不同负荷时的高压调速汽门的重叠特性,消除汽流激振。
也就是,确定机组产生汽流激振的工作状态,采用降低负荷变化率和避开气流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。
