机械设备振动标准-燃气轮机振动标准
燃气轮机振动标准
国际标准草案ISO/DIS7919/4“非往复式机械振动―旋转轴的测量与评价―第四部分：燃气涡轮机应用指南”中所给出的振动标准，适用于转速为3000-30000r/min，输出功率大于3MW的除航空涡轮机外的所有燃气轮机。
齿轮系统振动标准
齿轮系统振动标准有美国石油学会标准API－613《石油精炼用高速、特殊用途齿轮装置》和美国齿轮制造者协会（AGMA）标准426.01-72《高速斜齿轮及人字齿轮装置横向振动的测量规范》。
泵类振动标准
泵类也是状态监测与故障诊断工作中接触较多的设备，我国国家标准GB-10889－1989“泵的振动测量与评价方法”等效采用ISO2373－1974来评定泵的振动烈度等级。
旋转机械振动的基本特性 (DEMO)
旋转机械振动的基本特性 一、转子的振动基本特性 大多数情况下，旋转机械的转子轴心线是水平的，转子的两个支承点在同一水平线上。设转子上的圆盘位于转子两支点的中央，当转子静止时．由于圆盘的重量使转子轴弯曲变形产生静挠度，即静变形。此时，由于静变形较小，对转子运动的影响不显著，可以忽略不计，即认为圆盘的几何中心O′与轴线AB上O点相重合，如图7—l所示。转子开始转动后，由于离心力的作用，转子产生动挠度。此时，转子有两种运动：一种是转子的自身转，即圆盘绕其轴线AO′B的转动；另一种是弓形转动，即弯曲的轴心线AO′B与轴承联线AOB组成的平面绕AB轴线的转动。 转子的涡动方向与转子的转动角速度ω同向时，称为正进动；与ω反方向时，称为反进动。 二、临界转速及其影响因素 随着机器转动速度的逐步提高，在大量生产实践中人们觉察到，当转子转速达到某一数值后，振动就大得使机组无法继续工作，似乎有一道不可逾越的速度屏障，即所谓临界转速。Jeffcott用—个对
称的单转子模型在理论上分析了这一现象，证明只要在振幅还未上升到危险程度时，迅速提高转速，越过临界转速点后，转子振幅会降下来。换句话说，转子在高速区存在着一个稳定的、振幅较小的、可以工作的区域。从此，旋转机械的设计、运行进入了一个新时期，效率高、重量轻的高速转子日益普遍。需要说明的是，从严格意义上讲，临界转速的值并不等于转子的固有频率，而且在临界转速时发生的剧烈振动与共振是不同的物理现象。 在正常运转的情况下： (1)ω＜n ω时， 振幅A＞0,O′点和质心G 点在O 点的同一侧，如图7—3(a)所示； (2)ω＞n ω时，A＜0，但A＞e，G 在O 和O′点之间，如图 7—3(c)所示； 当ω≥n ω时，A e -≈或O O′≈-O′G，圆盘的质心G 近似 地落在固定点O,振动小。转动反而比较平稳。这种情况称为“自动对心”。 (3)当ω＝n ω时，A ∞→，是共振情况。实际上由于存在阻尼，振幅A 不是无穷大而是较大的有限值，转轴的振动非常剧烈，以致有可 能断裂。n ω称为转轴的“临界角速度” ；与其对应的每分钟的转数则称为“临阶转速”。 如果机器的工作转速小于临界转速，则称为刚性轴；如果工作转速高于临界转速，则称为柔性轴。由上面分析可知，只有柔性轴的旋转机器运转时较为平稳 但在启动过程中，要经过临界转速。如果缓
浅析三菱M701F4型燃气轮机燃烧振动优化 何毅峰
浅析三菱M701F4型燃气轮机燃烧振动优化何毅峰 发表时间：2018-05-14T15:54:30.857Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：何毅峰 [导读] 摘要：为更好的应对汽轮机燃烧过程中遇到的问题，需要对燃气轮机燃烧室工作具有一定的了解，对其压力振动类型原理等进行分析，因此本文便以三菱M701F4型燃气轮机做为主要叙述内容，对燃烧室工作过程中遇到的问题进行简要的分析。 （广东粤电中山热电厂有限公司广东中山 528445） 摘要：为更好的应对汽轮机燃烧过程中遇到的问题，需要对燃气轮机燃烧室工作具有一定的了解，对其压力振动类型原理等进行分析，因此本文便以三菱M701F4型燃气轮机做为主要叙述内容，对燃烧室工作过程中遇到的问题进行简要的分析。 关键词：M701F4型燃气轮机；燃烧振动；优化 M701F4型燃气轮机是三菱工业研发的具有极强技术价值的设备，由于其本身具有较高的应用性以及优良特点，因此被广泛应用。为提高燃气轮机燃烧的稳定性和安全性，首先需要对燃烧室的燃烧工作进行一定了解，并且对其中的振动机理进行掌握。如果燃烧室不能处于正常的工作状态，便会造成不良后果，例如机械熄火、机械损坏等，严重影响燃气轮机的机械寿命。机械振动的原因有很多，因此只有采取正确的应对方法才可以解决问题。 一、产生燃烧振动的原因 在燃烧中的火焰区间，燃烧产生的热量会以不同的形式表现，例如温度、声光等，而且在外界因素改变时，自身也会因此改变。在放出剧烈声光之后，伴随着大量的热量，并逆向促进声光现象的产生，推动压力的释放，产生燃烧振动的现象。M701F4型燃气轮机使用的燃料为天然气，在燃料与空气的比例问题中，如果掌握不好燃空比，便会导致燃空比不适用于当前的燃烧活动，一旦外界因素改变，就无法保证自身具有的稳定性，使振动现象产生[1]。 由于燃空比的改变，当前的工作活动也受到了一定的影响。M701F4型燃气轮机的燃料喷嘴及旁路阀为主要控制燃空比的部位。燃烧室中，燃烧所需要的燃料是由燃烧喷嘴提供的，而空气的流量则是由阀门控制，所以可以通过控制阀门调整两者之间的比例，达到最优化的效果，避免燃烧振动的产生，提高燃烧环节的稳定性。 在燃烧室中，燃烧的方式主要分为两种。第一种扩散燃烧，此方式具有稳定性强的优势，但是，此种方式对NOx的排放量没有进行有效的控制。第二种为预混燃烧，此燃烧特点是有效减少Nox排放，但是其本身的稳定性差，回火现象严重。因此预混燃烧在一定程度上会加剧振动的产生，而扩散燃烧可以有效的预防振动[2]。 二、燃烧振动的类型 在燃烧室工作过程中，主要的振动类型分为三种，对每一种方式来说，其本身的产生原理以及影响也各不一样，根据其自身频率进行分类，可以分成低频振动、高频振动以及超高频振动等。 （一）低频振动 低频振动的频率范围为十五到五十赫兹，产生原因是叶片振动以及转子转动时产生的频率，发生共振现象。在发生振动时，燃气轮机很有可能停止当前的工作状态，产生熄火现象，并且在发生振动的过程中虽然机械本身不会受到伤害，但会引发动叶、管道等部位的振动。在三菱燃气轮机的构造中，用增加围带的方法来减少损害的发生[3]。 （二）高频振动 根据高频振动的产生原理来看，此振动也可以被称为轴向振动，产生的原因是由于轴部振动诱发的，燃烧部位的振动频率与轴向的压力波动相互吻合，使燃烧室发生振动，如果此类振动经常发生，那么对与燃烧器来说，具有的影响是巨大的。在防治此类振动时，为降低损伤，需要对火焰的位置以及温度进行调整，减少燃烧器的伤害，增加使用寿命。在此过程中，可以采用控制空气进气量的方式，降低火焰的温度，达到燃烧的优化。 （三）超高频振动 超高频振动也称为圆周振动，其频率分布在五百到五千赫兹之间。产生此类振动的原因为燃烧器的振动频率与周向压力波动相符，产生共振现象，并且由于振动发生的部位所产生的影响是巨大的，会导致燃烧器特定的部位产生严重损害。超高频振动具有振动能量高，对燃烧器损害大的特点，因此对于此类振动，以防治为主，一旦发生将产生巨大影响[4]。 三、优化措施 （一）控制燃烧成分 M701F4型燃气轮机主要使用的燃料为油类和气类，在大多数的电厂中使用的为燃气燃料。由于天然气本身具有环保、造价低等特点，因此实用性更高。天然气的构成成分大多为甲烷，但是根据地域不同，天然气中的气体成分也各不一样。以浙江、广东为例，在浙江天然气中甲烷的占比为百分之九十四，氧气占比为百分之二，其他气体占百分之四；但是在广东地区，天然气呈现液态，其中甲烷的含量占百分之九十，而氧气含量仅占千分之一不到。在天然气燃烧的过程中，甲烷的含量与热值具有很大的关系，甲烷含量越高，其产生的热值便越低，而且在燃烧的过程中甲烷的含量会改变火焰的位置。因此为有效加强燃烧，可以通过调整阀门进行改变。开启阀门时，筒内的空气含量会降低，使火焰的温度升高，火焰位置呈上升状。关闭阀门时，筒内部的空气含量会增加，降低火焰温度，火焰位置呈下流状。所以在进行燃烧调整的过程中甲烷的含量不能有太大的变化，需要按照相应的标准进行调整，否则会产生燃烧不稳的状态，不利于正常工作，对整体设备造成影响，不利于燃烧[5]。 （二）燃料压力控制 燃气供气压力是由燃料压力控制阀控制的，其目的是为了保证供气压力调节阀后的压力恒定。由于到流量控制阀的燃气压力被调节后，所以流过流量控制阀的燃气会保持在适当压力。两个供给压力调节阀在分段控制下运行，以调整燃气流量控制阀前的压力。如果压力控制阀后压力控制过高，各流量控制阀开度较小，燃料流量控制阀小幅度的开关对应燃料流量会产生较大变化，不利于燃料流量分配。再者，低负荷时燃烧稳定性较差，燃料流量产生较大波动将会不利于燃烧。 （三）控制NOx排放 Nox生成途径主要分为两种，第一种，是燃料中的含氮化合物在燃烧过程中热分解后氧化而成的。第二种为在燃烧过程的高温条件下，环境中所含的N2与O2化合而成。在控制Nox排放时，可以采取以下的方式：①增强机械密封性能，降低空气泄漏，有效防范机组老化
机械设备振动标准
机械设备振动标准 它是指导我们的状态监测行为的规范 最终目标：我们要建立起自己的每台设备的标准（除了新安装的设备）。 ?监测点选择、图形标注、现场标注。 ?振动监测参数的选择：做一些调整：长度、频率范围 ?状态判断标准和报警的设置 1 设备振动测点的选择与标注 1.1监测点选择 测点最好选在振动能量向弹性基础或系统其他部分进行传递的地方。对包括回转质量的设备来说，建议把测点选在轴承处或机器的安装点处。也可以选择其他的测点，但要能够反映设备的运行状态。在轴承处测量时，一般建议测量三个方向的振动。铅垂方向标注为V，水平方向标注为H，轴线方向标注为A，见图6-1。 图6-1 监测点选择
图6-2在机器壳体上测量振动时，振动传感器定位的示意图 1.2 振动监测点的标注 （1）卧式机器 这个数字序列从驱动器非驱动侧的轴承座赋予数字001开始，朝着被驱动设备，按数字次序排列，直到第一根轴线的最后一个轴承。在多根轴线的(齿轮传动)机器上，轴承座的次序从驱动器开始，按数字次序继续沿着第二根轴线到被驱动器往下排列，接着再沿着第三根轴线往下排列，直到机组的末端为止。常见的几种标注方法见图6-3～6-5。 图6-3 振动监测点的标注 图6-4 振动监测点的标注
图6-5 振动监测点的标注 （2）立式机器 遵循与卧式机器同样的约定。 1.3 现场机器测点标注方法 机壳振动测点的标注可以用油漆标注，也可以在机壳上粘贴钢盘来标注振动测点，最好采用后一种方法标注。采用钢盘时，机壳要得到很好的处理。钢盘规格为厚度5mm，直径30mm，用强度较好的粘接剂粘接，以保证良好的振动传递特性。 2 设备振动监测周期的确定 振动监测周期设置过长，容易捕捉不到设备开始劣化信息，周期设置过短，又增加了监测的工作量和成本。因此应根据设备的结构特点、传动方式、转速、功率以及故障模式等因素，合理选定振动监测周期。当设备处于稳定运行期时，监测周期可以长一些；当设备出现缺陷和故障时，应缩短监测周期。在确定设备监测周期时，应遵守以下原则； 1）安装设备或大规模维修后的设备运行初期，周期要短（如每天监测一次），待设备进入稳定运行期后，监测周期可以适当延长。 2）检测周期应尽量固定。 3）对点检站专职设备监测，多数设备监测周期一般可定为7至14天；对接近或高于3000转/分的高速旋转设备，应至少每周监测1次。 4）对车间级设备监测，监测周期一般可定为每天1次或每班1次。 5）实测的振动值接近或超过该设备报警标准值时，要缩短监测周期。如果实测振动值接近或超过该设备停机值，应及时停机安排检修。如果因生产原因不能停机时，要加强监测，监测周期可缩短为1天或更短。 3 设备振动监测信息采集 3.1 振动监测参数的选择
燃气轮机控制系统概况
燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 摘要:本文介绍了燃气轮机及其控制系统的发展历程,以及燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V的工作原理及主要功能,并列举了几个燃气轮机控制系统的例子。 关键词:燃气轮机;控制系统 SPEEDTRONIC Mark V Gas Turbine Control System Abstract: This paper introduce the development history of gas turbines and their control system, and the functional principle and main features of gas turbine control systems, accompanied by some exemplifying system. Keywords: Gas Turbine; control system 1.燃气轮机控制系统的发展 燃气轮机开始成为工矿企业和公用事业的原动机组始于40年代后期,其最初被用作管道天然气输送及电网调峰。早期的控制系统采纳了液压机械式气轮机调速器,并辅以气动温控,启机燃料限制稳定及手动程控等功能。其余诸如超速、超温、着火、熄火、无润滑油及振动超标等保护均由独立的装置来实现。 随着控制技术的飞快发展，燃气轮机控制系统出现了以燃料调节器为代表的液压机械操动机构,以及用于启、停机自动控制的继电器自动程序控制。继电器自动程序控制,结合简单的报警监视亦可和SCADA(监控与数据采集)系统接口,用于连续遥控运行。这便是于1966年美国GE公司推出的第一台燃机电子控制系统的雏形。该套系
LM6000燃气轮机振动故障分析及处理
LM6000燃气轮机振动故障分析及处理 摘要：由于清澜电厂#3号航改型燃气轮机在更换完高压压气机叶片后产生了严重的振动故障，文章通过现场振动试验和对振动信号的频谱分析，找到了导致产生振动故障的原因，并通过现场动平衡试验，消除了振动故障，使清澜电厂#3号燃气轮机组振动达到优秀水平，为国内现场解决航改型燃气轮机组振动问题提供了重要的参考依据。 关键词：燃气轮机；高压压气机；振动；动平衡 随着我国能源结构的调整，以及燃气机组具有启停迅速、运行灵活、热效率高等特点，使燃气电厂在电力系统中得到了快速的发展。燃气轮机组在高温、高压、高速下运行时，不可避免出现各种各样的机械故障，其中燃气轮机的振动尤其令人关注。由于燃气轮机备件和维修费用昂贵，而较大振动可能导致燃气轮机动静部分发生碰撞，危害到燃气轮机的安全，因此电厂对燃机的振动非常重视。 1 LM6000燃气轮机概况 LM6000燃气轮机是美国GE公司由航空发动机改型为轻型燃气轮机，采用双转子结构，如图1所示，主要由燃气轮机主体、减速齿轮箱、发电机、控制系统及监测系统、消音箱体、进气通风系统及其他辅助系统组成。燃气轮机主体由5级低压压缩机（前面带有一级可调入口导叶—VIGV），VBV排气门，14级高压压缩机（前5级定子叶片可调—VSV），燃烧室，2级高压锅轮，5级低压锅轮及附件齿轮箱等构成。其中低压压气机为5 级，压比为2.4，高压压气机为14 级，压比为12。高压压气机采用水平可分开的上下盖结构，不需要将机组从安装的箱体中拆下，再回装，可现场打开，这种结构有利于机组的现场排故工作。低压转子的额定转速为4 325 rpm，高压转子额定转速为10 800 rpm，通过减速箱减速到 3 000 r/min后，拖动发电机发电。LM6000燃气轮机机组采用美国BENTLY 208P振动监测系统，监视燃机高低压转子和发电机的相关振动。 2 振动产生的原因 清澜电厂于2001年将3台燃油机组改成燃气—蒸汽联合循环的LM6000PA 航空轻型燃气轮机机组，主要承担海南电网的调峰任务。由于燃气轮机备件和维修费用昂贵，从成本考虑，清澜电厂燃气轮机一直未进行燃气轮机本体大修。由于GE公司于2007年发表了内容为燃机高压压气机第3级动叶由于材料的原因可能断裂，升级后的第3级叶片改变了新的材料；第4、5级动叶由于热处理的原因可能断裂，升级后的叶片改变了热处理工艺的SB229公告，根据GE公司的公告和电厂的实际情况，决定对电厂3台燃气轮机高压压气机叶片进行更换处理。#1、#2号燃气轮机在更换完相关的高压压气机转子叶片后，振动有少许增加，皆满足运行和机组振动要求，更换前满负荷的最大振动值是0.43 in/s，更换后满负荷时的最大振动值是0.45 in/s。但#3号燃气轮机在更换完相关的高压压气机转子叶片后，出现了振动超标的问题，最大时达到2.5 in/s。并在实际运行中，振动有增加的趋势，清澜电厂为了机组运行的安全性，将#3号燃机转为紧
设备振动标准
“刚性连接”中，相对的连接件之间不得有位移，在大多数的紧固中都是这样的连接。 “挠性连接”中，相对的连接件既有约束或传递动力的关系，又可以有一定程度的相对位移。 如常见的联轴器，刚性联轴器将两个部分用螺栓紧固，这样的安装要求同心度极高，稍有误差，机械就会震动，而且寿命不长。 挠性联轴器就有措施，在联轴器的两部分之间，使用滑块、弹性柱销、木销或万向节等，即传递了动力，也满足了设备的使用要求。 刚性联轴器不具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，也不具有缓冲减震性能；但结构简单，价格便宜。只有在载荷平稳，转速稳定，能保证被联 两轴轴线相对偏移极小的情况下，才可选用刚性联轴器。属于刚性联轴器的 有套筒联轴器、夹壳联轴器和凸缘联轴器等。其它联轴器都是挠性联轴器了． 企业设备振动故障诊断 相对标准的建立及应用 陈兆虎李兰儒张红 摘要本文结合克拉玛依石化厂实际情况，从安全性、经济性出发，叙述建立适合现代企业设备管理维修的动设备振动故障诊断相对标准的方法，以及相对标准应用效果。 一、设备振动故障诊断标准 1.标准的类型及理论依据 标准有绝对标准和相对标准两大类型。绝对标准就是人们常说的国际标准。各种转动机械的振源主要来自结构设计，制造、安装质量，调试情况和环境本身。振动的存在必然不同程度引起设备自身及其附属管线的结构疲劳和损伤。美国齿轮制造协会(AGMA)提出在低频域(10Hz以下)，以位移作为振动标准；中频域(10Hz～1kHz)，以速度作为振动标准；而高频域(1kHz以上)则以加速度作为标准。 理论已经证明，振动部件的疲劳与振动速度成正比，振动所产生的能量与振动速度的平方成正比，能量传递的结果必然造成磨损或其它缺陷。因此，在振动判断标准中，无论从疲劳损伤还是磨损等缺陷来说，以振动速度标准最为适宜。 )标准mm/s 表1 电动机器振动(v rms
振动监测参数及标准(特选参考)
机械设备振动监测参数及标准 一、振动诊断标准的制定依据 1、振动诊断标准的参数类型 通常，我们用来描述振动的参数有三个：位移、速度、加速度。一般情况下，低频振动采用位移，中频振动采用速度，高频振动采用加速度。 诊断参数在选择时主要应根据检测目的而选择。如需要关注的是设备零部件的位置精度或变形引起的破坏时、应选择振动位移的峰值，因为峰值反映的是位置变化的极限值；如需关注的是惯性力造成的影响时，则应选择加速度，因为加速度与惯性力成正比；如关注的是零件的疲劳破坏则应选择振动速度的均方根值，因为疲劳寿命主要取决于零件的变形能量与载荷的循环速度，振动速度的均方根值正好是它们的反映。 2、振动诊断标准的理论依据 各种旋转机械的振动源主要来自设计制造、安装调试、运行维修中的一些缺陷和环境影响。振动的存在必然引起结构损伤及材料疲劳。这种损伤多属于动力学的振动疲劳。它在相当短的时间产生，并迅速发展扩大，因此，我们应十分重视振动引起的疲劳破坏。
美国的齿轮制造协会（AGMA ）曾对滚动轴承提出了一条机械发生振动时的预防损伤曲线，如下图所示。 图中可见，在低频区（10Hz 以下），是以位移作为振动标准，中频（10~1000Hz ）是以速度作为振动标准，而在高频区（1KHz 以上）则以加速度作为振动标准。 理论证明，振动部件的疲劳与振动速度成正比，而振动所产生的能量与振动的平方成正比。由于能量传递的结果造成了磨损好其他缺陷，因此，在振动诊断判定标准中，是以速度为准比较适宜。 而对于低频振动，，主要应考虑由于位移造成的破坏，其实质是疲劳强度的破坏，而非能量性的破坏。但对于1KHz 以上的高频振动，则主要考虑冲击脉冲以及原件共振的影位移恒定 一定的速度 加速度恒 定
机械共振时的9大特征及其解决措施
机械共振时的9大特征及其解决措施 机械共振特征 1. 对动平衡的努力没有效果 一般，对于处于或接近共振的机器，想平衡好是很难的；如果机器处于共振区域，那么即使很小的转速，也会导致相位发生剧烈的变化，变化幅度有可能接近180°；因此需要把动平衡的转子从机器上拆下来，在固定的动平衡机上进行动平衡。 2. 高度定向振动 在正交的三个方向上有一个方向与其他两个方向相比较共振振动在这个方向引起更大的振动（例如，水平方向振动可能比垂直方向或轴向方向振动大10倍）。如果发生共振，通常共振方向的振动比其它正交的两个方向的振动大5到15倍。现在许多专家诊断软件系统利用这一事实查找可能的共振。这也就是为什么在定期的预测维修巡检中要在每个轴承的所有三个方向测量振动的重要性。 3. 共振测量方向的相位特征 共振频率将表明，在机器共振方向，相位随转速变化很大，因为在自振频率处相位将变化90度，完全通过共振时相位几乎变化180度，其与存在的阻尼值有关。另一方面，同时，非共振测量方向相位的变化可能很小，因为它们未经受自振频率共振。 4. 与共振测量方向垂直的测量方向大致的相位差 如果一个径向方向共振，振动传感器转过90度测量其他方向的振动时，相位差将接近或0度或180度，与设置振动传感器的侧面有关（不是像在不平衡占优势的情况中那样相位差约90度）。即，如果水平方向共振，则水平方向相位与垂直方向相位或是相等或是相差约180度。这是由于在自振频率处运转时引入另外附加的90度相位变化之故。在任何一种情况下，水平与垂直方向相位差0度或180度代表共振高度定向的振动特性（或者偏心）。5. 共振尖峰特征形状 通常，共振尖峰在其基础处有较宽的裙围，而非共振的尖峰的裙围更窄。即，共振尖峰的基础通常比非共振尖峰的基础宽。 6. 出现共振时的频率 共振不仅发生在1X转速频率。它可以是对与自振频率一致的任何强迫振动频率的响应。这些情况下，比较这个方向这个频率的振动幅值和其他两个正交方向的相同频率的振动幅值很有用。如果共振，这个频率应该比这三个方向之一的振动频率更高。这个频率可能是4X，5X，或6X转速频率处的尖峰（或者甚至更高频率），这些频率相应于叶片通过频率（BPF），轴承故障频率，齿轮啮合频率（GMF），或者甚至机器松动状态的振动频率。如果导致强迫振动频率本身振动幅值的降低的这个激振频率源起作用，它也可能把这个自振频率的响应降低到迫振动频率。请记住，共振频率幅值=静振幅×放大因子Q。 7. 任何共振体的过大的振动和动应力 不仅必须研究机器转子（旋转件）的共振，还应研究激起支承框架，基础甚至连接管道的自振频率。疲劳故障经常发生在连接框架或管道上，这是因为它们对来自机器的强迫振动频率发生共振。解决问题要求或是降低机器中强迫振动频率源，把共振框架体与机器隔离，改变转子转速或者改变框架体本身的自振频率。 8. 以前从未发生共振的机器长期运行中突然发生共振 多年没有共振故障的机器没有什么警告或先兆突然发生共振。例如，轴承磨损可能降低轴和轴承系统的刚性，降低自振频率，使之与强迫振动频率一致而发生共振。还有，简单地更换滑动轴承可以引起自振频率的变化，如果树轴承不恰当地制造和刮削以与轴很好地连续地接触，使转子发生共振。这种情况下，您适当地安装轴承，检查要求的间隙指标和适当地对中
燃气轮机控制系统概况模板
燃气轮机控制系统 概况 燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 摘要:本文介绍了燃气轮机及其控制系统的发展历程,以及燃气轮 机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 的工作原理及主要功能,并列举了几个燃气轮机控制系统的例子。 关键词:燃气轮机;控制系统 SPEEDTRONIC Mark V Gas Turbine Control System Abstract: This paper introduce the development history of gas turbines and their control system, and the functional principle and main features of gas turbine control systems, accompanied by some exemplifying
system. Keywords: Gas Turbine; control system 1. 燃气轮机控制系统的发展燃气轮机开始成为工矿企业和公用事业的原 动机组始于40 年代后期,其最初被用作管道天然气输送及电网调峰。早期的控制系统采纳了液压机械式气轮机调速器,并辅以气动温控,启机燃料限制稳定及手动程控等功能。其余诸如超速、超温、着火、熄火、无润滑油及振动超标等保护均由独立的装置来实现。 随着控制技术的飞快发展, 燃气轮机控制系统出现了以燃料调节器为代表的液压机械操动机构,以及用于启、停机自动控制的继电器自动程序控制。继电器自动程序控制,结合简单的报警监视亦 可和SCADA（监控与数据采集）系统接口,用于连续遥控运行。这便是于1966 年美国GE 公司推出的第一台燃机电子控制系统的雏形。该套系统, 也就是后来被定名为SPEEDTRONIC MARK I 的控制系统,以电子装置取代了早期的燃料调节器。 MARK I 系统采用固态系列元件模拟式控制系统, 大约50 块印刷电路板, 继电器型顺序控制和输出逻辑。 MARK II 在1973 年开始使用。其改进主要是采用了固态逻辑系统, 改进了启动热过渡过程, 对应用的环境温度要求放宽了。 在MARK II 的基础上, 对温度测量系统的补偿、剔除、计算等进行改型, 在70 年代后期生产出MARK II ＋ITS, 即增加了一套集成温度系统。对排气温度的控制能力得以加强, 主要是对损坏的排气热电偶
机械设备振动标准
机械设备振动标准 1 设备振动测点的选择与标注 1.1 监测点选择 测点最好选在振动能量向弹性基础或系统其他部分2进行传递的地方。对包括回转质量的设备来说，建议把测点选在轴承处或机器的安装点处。也可以选择其他的测点，但要能够反映设备的运行状态。在轴承处测量时，一般建议测量三个方向的振动。水平方向标注为H，铅垂方向标注为V ，轴线方向标注为A，见图6-1。 图6-1 监测点选择 图6-2 在机器壳体上测量振动时，振动传感器定位的示意图
1.2 振动监测点的标注（1）卧式机器 这个数字序列从驱动器非驱动侧的轴承座赋予数字001 开始，朝着被驱动设备，按数字次序排列，直到第一根轴线的最后一个轴承。在多根轴线的（齿轮传动）机器上，轴承座的次序从驱动器开始，按数字次序继续沿着第二根轴线到被驱动器往下排列，接着再沿着第三根轴线往下排列，直到机组的末端为止。常见的几种标注方法见图6-3 ～6-5 。 图6-3 振动监测点的标注 图6-4 振动监测点的标注 （2）立式机器遵循与卧式机器同样的约定 1.3 现场机器测点标注方法机壳振动测点的标注可以用油漆标注（最简单的一种方 法），标注大小与传感 器磁座大小相似；也可以在机壳上粘贴钢盘来标注振动测点，最好采用后一种方法标
注。采用钢盘时，机壳要得到很好的处理。钢盘规格为厚度5mm，直径 30mm， 用强度较好的粘接剂粘接，以保证良好的振动传递特性。 2 设备振动监测周期的确定振动监测周期设置过长，容易捕捉不到设备开始劣化信息，周期设置过短，又增加了监测的工作量和成本。因此应根据设备的结构特点、传动方式、转速、功率以及故障模式等因素，合理选定振动监测周期。当设备处于稳定运行期时，监测周期可以长一些；当设备出现缺陷和故障时，应缩短监测周期。在确定设备监测周期时，应遵守以下原则； 1）安装设备或大规模维修后的设备运行初期，周期要短（如每天监测一次），待设备进入稳定运行期后，监测周期可以适当延长。 2）检测周期应尽量固定。 3）对点检站专职设备监测，多数设备监测周期一般可定为7 至14 天；对接 近或高于3000转/ 分的高速旋转设备，应至少每周监测 1 次。 4）对车间级设备监测（指运行人员），监测周期一般可定为每天1 次或每班1 次。 5）实测的振动值接近或超过该设备报警标准值时，要缩短监测周期配件；如果实测振动值接近或超过该设备停机值，应及时停机安排检修；如果因生产原因不能停机时，要加强监测，监测周期可缩短为 1 天或更短。 3 设备振动监测信息采集 3.1 振动监测参数的选择对于超低频振动，建议测量振动位移和速度；对于低频振动， 建议测量振动 速度和加速度；对于中高频振动和高频振动，建议测量振动加速度。说明如下：（1）设备振动按频率分类。根据振动的频率，设备振动可以分为以下几种：1）超低频振动，振动频率在10Hz 以下。 2）低频振动，振动频率在10Hz 至1000Hz。 3）中高频振动，振动频率在1000Hz至10000Hz。 4）高频振动，振动频率在10000Hz以上。 （2）位移为峰峰值；速度为有效值；加速度为有效值；有时根据需要，速度和加速度还要测量峰值。 3.2 振动监测中的几个“同” 为保证测量结果的可比性，在振动监测中要注意做到以下 几个“同” ： 1 ）测量仪器同； 2 ）测量仪器设置同； 3 ）测点位置、方向同； 4 ）设备工况同； 5 ）背景振动同。并尽量由同一个人测量。 3.3 振动数据采集应严格按监测路径和监测周期对设备进行定期监测。采集设备振动数据时，通常还需要记录设备的其他过程参数，如温度、压力和流量等，以便于比较和趋
燃气轮机故障类型及原因
燃气轮机故障监测及诊断 1. 国内燃气轮机主要类型 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。 燃气轮机分为： （1）轻型燃气轮机为航空发动机的转型，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力。 （2）重型燃气轮机为工业型燃气轮机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产。 燃气轮机有不同的分类方法，一般情况如图1-1所示。 图1-1
2. 燃气轮机故障类型 1.燃机在启动过程中“热挂” 2.压气机喘振 3.机组运行振动大 4.点火失败 5.燃烧故障 6.启动不成功 7.燃机大轴弯曲 8.燃机轴瓦烧坏 9.燃机严重超速 10.燃机通流部分损坏 11.润滑油温度高 12.燃机排气温差大 3. 燃气轮机故障原因 “热挂”的原因： （1）启动系统的问题。启动柴油机出力不足；液力变扭器故障等。 （2）压气机进气滤网堵塞、压气机流道脏，压缩效率下降。 （3）燃机控制系统故障。 （4）燃油雾化不良。 （5）透平出力不足。 产生压气机喘振的原因： 压气机喘振主要发生在启动和停机过程中。引起喘振的原因主要有：机组在启动过程升速慢，压气机偏离设计工况；机组启动时防喘放气阀不在打开状态；停机过程防喘放气阀没有打开。 机组运行振动大的原因： 引起燃气轮机运行振动的原因较多，对机组安全运行构成威胁，因此应高度重视。下面列举部分引起机组振动的情况： （1）机组启动过程过临界转速时振动略微升高，属正常现象，但在临界转速后振动会下降。按正常程序启动燃气轮机时，机组会快速越过临界转速，如果由于升速慢引起振动偏高，应检查处理升速较慢的原因。 （2）启动过程中由于压气机喘振引起的振动偏高，喘振时压气机内部发
石油化工旋转机械振动标准
第三章.石油化工旋转机械振动标准 （SHS01003-2004） 1总则 1.1主题内容与适用范围 1.1.1本标准规定了石油化工旋转机械振动评定的现场测量方法（包括测量参数、测量仪器、测点布置、测试技术要求、机器分类等）及评定准则。石油化工旋转机械振动分析的现场测量方法应满足本标准的规定但不仅限于此。 1.1.2本标准适用的设备包括电动机、发电机、蒸汽轮机、烟气轮机、燃气轮机、离心压缩机、离心泵和风机等类旋转机械。 按照本标准规定的方法进行测试得到的振动数据，可作为设备状态评定和设备验收的依据。经买卖双方协商认可，亦可采用制造厂标准或其他标准。 1.1.3本标准不适用于主要工作部件为往复运动的原动机及其传动装置。 本标准也不适用于振动环境中的旋转机械的振动测量。振动环境是指环境传输的振动值大于运行振动值1/3的情况。 1.1.4未能纳入本标准范围的其他旋转机械，暂按设备出厂标准进行检验和运行。 1.2编写修订依据 GB/T 6075.1-1999 在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第1部分：总则 GB/T 6075.3-2001 在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第3部分：额定功率大于15kw、额定转速在120~15000r/min之间的现场测量的工业机器 GB 11348.1-1999 旋转机械转轴径向振动的测量和评定第一部分：总则 1.3本标准提供两种振动评定方法，即机壳表面振动及轴振动 的评定方法。 在机壳表面，例如轴承部位测得的振动是机器内部应力或运动状态的一种反映。现场应用的多数机泵设备（电动机、各种油泵、水泵等），由
机壳表面测得的振动速度，可为实际遇到的大多数情况提供与实践经验相一致的可信评定。 汽轮机、离心压缩机等大型旋转机械（如炼油催化三机、化肥五大机组、乙烯三大机组和空分装置的空压机等）通常含有挠性转子轴系，在固定构件上（如轴承座）测得的振动响应不足以表征机器的运转状态，对这类设备必须测量轴振动，根据实际需要，结合固定构件上的振动情况评定设备的振动状态。 2机壳表面振动 2.1本标准适用于转速为10~200r/s(600~12000r/min)旋转机 械振动烈度的现场测量与评定。 2.2测量参数 本标准规定在机壳表面（例如轴承盖处）测得的、频率在10~1000Hz 范围内的振动速度的均方根(Vrms)作为表征机械振动状态的测量参数，在规定点和规定的测量方向上测得的最大值作为机器的振动烈度。 2.3测量点的布置 测点一般布置在每一主轴承或主轴承座上，并在径向和轴向两个方向上进行测量，如图1所示。对于立式或倾斜安装的机器，测量点应布置在能得出最大振动读数的位置或规定的位置上，并将测点位置和测量值一同记录。测点位置应固定，一般应作明显标记。机器护罩、盖板等零件不适宜作测点。 2.4测量仪器 2.4.1一般采用由传感器、滤波放大器、指示器和电源装置等组成的测量仪表。允许采用能取得同样结果的其他仪器。 2.4.2测量登记表滤波放大器的带通频率为10~1000Hz。 2.4.3测量仪表系统误差不超过±10%。 2.4.4传感器振动速度线性响应的最大值至少为感受方向上满量程振动速度的3倍，传感器横向灵敏度应小于10%。 2.4.5直读仪器应能指示或记录振动速度的均方根值。 2.4.6测量登记表尽可能采用电池为电源装置。 2.4.7测量仪表需定期校准，保证它具有可靠的测量结果。 2.5测量技术要求
燃气轮机燃烧器加速度振动大原因分析及排查方法
燃气轮机燃烧器加速度振动大原因分析及排查方法燃气轮机燃烧过程极其复杂，燃气轮机运行过程中若出现燃烧不稳定状况， 将会对燃气轮机部件特别是燃烧内部造成结构性损坏。为了抑制燃烧振动增加，保持燃烧器最佳连续运行状态，主机厂设计了由自动调整系统、压力波动传感器和加速度传感器组成的燃烧振动自动调整系统。燃烧器加速度作为重要的监测数据进入燃机主保护，机组发生加速度振动大现象需要引起足够重视。本文介绍了某电厂F级燃机燃烧器加速度振动大的现象、原因分析及排查处理过程。 标签：燃气轮机;燃烧振动;加速度振动大 1概况 某电厂F级燃气轮机，其燃烧振动自动调整系统由自动调整系统（A-CPFM）、20个压力波动传感器和4个燃烧振动检测传感器组成。燃机控制系统对燃烧器压力波动传感器和加速度传感器检测数据分为9个不同的频段进行分析，分别为LOW（15-40 HZ），MID（55-95 HZ），H1（95-170 HZ），H2（170-290 HZ），H3（290-500 HZ），HH1（500-2000 HZ），HH2（2000-2800 HZ），HH3（2800-3800 HZ），HH4（4000-4750 HZ）。在不同频段针对燃烧器压力波动传感器和加速度传感器，分别设置了调整、预报警、降负荷、跳闸限值。其中，调整功能由A-CPFM 系统完成;预报警、降负荷、跳闸功能由燃机控制系统实现。当24个传感器中任意2个检测数值超过降负荷限值时，触发燃机降负荷;当24个传感器中任意2个检测数值超过跳闸限值时，燃烧器压力波动大跳闸保护动作。 2018年11月开始，此机组#8燃烧器加速度传感器HH4频段出现振动大预报警，从只在高负荷阶段增减负荷时出现，到不同负荷段频繁出现，并带有数值逐渐增大的趋势（达到降负荷值），严重影响机组安全运行。 2燃烧振动产生机理 在燃烧室的火焰区域内，热量以声光的模式释放，外界因素发生改变时，剧烈的声光又会产生大量的热，反过来加剧声光的释放，从而激发压力波动的产生，造成燃烧振动。如果燃气轮机的燃料与空气的比例配合不好，即燃空比（F/A）若裕度不合适，则外界因素的轻微改变就容易出现燃烧不稳定，燃烧振动继而产生。 3振动信号真假判断 噪声信号的特征一般有：1、不会波及附近的燃烧器;2、即使改变燃烧状态，其水平也不会发生变化;3、没有再现性。例如#8燃烧器振动值较高，而#7、#9燃烧器相同频段也产生了峰值，#6、#10同频段也产生了峰值，但数值偏低，根据此情况可判断是真的发生了燃烧振动，也可发送运行数据给主机厂协助判断。
TITAN 130 燃气轮机振动测试报告
TITAN 130 燃气轮机振动测试报告 2004年8月24日
TITAN 130燃气轮机振动测试报告 2004年8月24日 一、概况： 从2004年8月17到8月23日，在轮南燃机电站对TITAN 130 燃气轮机进行了比较全面的振动测试，包括4、5、6号燃机的梯级负荷试验振动测试；11种甩负荷、接负荷试验振动测试。TITAN 130 燃气轮机共有10个振动传感器，他们分别是1、2、3号轴承的y向和x向振动位移传感器、轴向位移传感器、齿轮箱振动加速度传感器、发电机两路振动速度传感器。振动测试中记录振动时间历程，保存振动数据，并进行振动波形分析、峰-峰值分析、有效值分析、频谱分析、轴承振动信号的轨迹分析、STFT分析等。 二、振动测试结果 1．TITAN 130燃气轮机梯级负荷试验振动测试 4号燃机的梯级负荷分为：0%、25%、50%、80%和100%五个级； 5号燃机的梯级负荷分为：0%、25%、50%、68%、80%和100%六个级； 6号燃机的梯级负荷分为：0%、25%、50%、65%、80%和100%六个级。 表1 4号燃机梯级负荷试验振动测试结果
表2 5号燃机梯级负荷试验振动测试结果 表3 6号燃机梯级负荷试验振动测试结果 以下是4、5、6号燃机梯级负荷试验振动测试数据的部分分析结果，为了说明问题，将结果按以下几方面分别给出： 4号燃机2号轴承在不同负载时的轴心轨迹、振动波形和功率谱
图26 2号燃机接负荷(4号燃机甩负荷8000KW)振动轴心轨迹、振动波形和功率谱图 4号燃机甩负荷、接负荷振动轴心轨迹、振动波形和功率谱图 三、振动测试结果分析 1. 梯级负荷试验结果 4号燃机的振动位移峰-峰值在12-24微米之间，以80%-100%负荷状态的振动最大。各个轴承的振动轨迹基本接近椭圆，比较稳定，齿轮振动加速度值同样是100%负荷时最大，发电机的振动速度最大值为0.729mm/s。基本表明4号燃机的振动状态是良好的。 5号燃机的振动位移峰-峰值在17-26.628微米之间，各个轴承的振动轴心轨迹基本接近椭圆，表明5号燃机的振动状态是良好的。 6号燃机的振动位移峰-峰值在17-27.906微米之间，轴心轨迹较乱，具有非椭圆性，但振动幅值并不大。 4、5、6号燃机的启机振动信号分析表明，在加速过程中，81-89%最大 转速范围内，振动有所增加，表明在此范围内，转子越过共振点，或叫临界转速，经分析共振点转速都在8850转/分左右，在4、5、6号燃机的频谱中也有反应。 2．甩负荷、接负荷试验结果
燃气轮机运行典型故障分析报告及其处理
燃气轮机运行故障及典型事故的处理 1 燃气轮机事故的概念及处理原则 111 事故概念 燃气轮机事故指直接威胁到机组安全运行或设备发生损坏的各种异 常状态。凡正常运行工况遭到破坏,机组被迫降低出力或停运等严重故障,甚至造成设备损坏、人身伤害的统称为事故。造成设备事故的原因是多方面的,有设计制造方面的原因,也有安装检修、运行维护甚至人为方面的原因。 112 故障、事故的处理原则 当燃气轮机运行过程中发生异常或故障时,处理时应掌握以下原 则:(1) 根据异常和故障的设备反映出来的现象及参数进行综合分析和判断,迅速确定故障原因,必要时立即解列机组,防止故障蔓延、扩大。(2) 在事故处理中,必须首先消除危及人身安全及设备损坏的危险因素,充分评估事故可能的对人身安全和设备损害的后果,及时、果断的进行处理。(3) 在处理事故时牢固树立保设备的观念。要认识到如果设备严重损坏以至长期不能投入运行对电力系统造成的影响更大。所以在紧急情况下应果断的按照规程进行处理,必要时停机检查。 (4) 在事故发生后,运行各岗人员要服从值班长的统一指挥,各施其责,加强联系和配合,尽可能将事故控制在最小的损坏程度。(5) 当设备故障原因无法判断时,应及时汇报寻求技术支持,并按最严重的后 果估计予以处理。(6) 事故处理后,应如实将事故发生的地点、时 间及事故前设备运行状态、参数和事故处理过程进行详细记录和总
结。 2 燃气轮机的运行故障、典型事故及处理 211 燃机在启动过程“热挂” “热挂”现象:当燃机启动点火后,在升速过程中透平排气温度升高达到温控线时燃机由速度控制转入温度控制,这抑制了燃油量的增加速率而影响燃机升速,延长燃机启动时间,严重时燃机一直维持在温控 状态使燃机无法升速,处于“热挂”状态。随后燃机转速下降致使启动失败,只能停机检查。 “热挂”的原因及处理办法有: (1) 启动系统的问题。①启动柴油机出力不足;②液力变扭器故障。液力变扭器主要由一个离心泵叶轮、一个透平轮和一个带有固定叶片的导向角组成。在启动过程中通过液体将启动柴油机的力矩传送给燃机主轴。液力变扭器的故障可通过比较柴油机加速时燃机0 转速到14HM 的启动时间来判断;③启动离合器主从动爪形状变化,使燃机还没超过自持转速,爪式离合器就提前脱离(柴油机进入冷机后停机) ,这时燃机升速很慢。而燃油参考值是以0105 %FRS/ S 的速度上升的,由于燃机升速慢而喷油量增速率不变使燃油相对过量,使排气温度T4 升高而进入温控,导致燃机的启动失败。(2) 压气机进气滤网堵塞、压气机流道脏,压缩效率下降。进气滤网堵塞会引起空气量不足;压气机流道脏会使压气机性能下降。必须定期更换进气滤网并对压气机进行清洗,及时更换堵塞的滤网和清除压气机流道上的积垢及油污。(3) 燃机控制系统故障。当燃油系统或控制系统异常时,有可能引起燃油
振动监测参数及标准
振动监测参数及标准 Company Document number : WTUT-WT88Y- W8BBGB-BWYTT-19998 机械设备振动监测参数及标准
、振动诊断标准的制定依据 1、振动诊断标准的参数类型 通常，我们用来描述振动的参数有三个：位移、速度、加速度。一般情况下，低频振动采用位移，中频振动采用速度，高频振动采用加速度。 诊断参数在选择时主要应根据检测目的而选择。如需要关注的是设备零部件的位置精度或变形引起的破坏时、应选择振动位移的峰值，因为峰值反映的是位置变化的极限值；如需关注的是惯性力造成的影响时，则应选择加速度，因为加速度与惯性力成正比；如关注的是零件的疲劳破坏则应选择振动速度的均方根值，因为疲劳寿命主要取决于零件的变形能量与载荷的循环速度，振动速度的均方根值正好是它们的反映。 2、振动诊断标准的理论依据 各种旋转机械的振动源主要来自设计制造、安装调试、运行维修中的一些缺陷和环境影响。振动的存在必然引起结构损伤及材料疲劳。这种损伤多属于动力学的振动疲劳。它在相当短的时间产生，并迅速发展扩大，因此，我们应十分重视振动引起的疲劳破坏。 美国的齿轮制造协会(AGMA)曾对滚动轴承提出了 条机械发生振动时的预防损伤曲线，如下图所示。
V 图中可见，在低频区（lOHz 以下），是以位移作为振 动标准，中频（10~1000Hz ）是以速度作为振动标准，而在 高频区（IKHz 以上）则以加速度作为振动标准。 理论证明，振动部件的疲劳与振动速度成正比，而振动 所产生的能量与振动的平方成正比。由于能量传递的结果 造成了磨损好其他缺陷，因此，在振动诊断判定标准中, 是以速度为准比较适宜。 而对于低频振动，，主要应考虑由于位移造成的破坏, 其实质是疲劳强度的破坏，而非能量性的破坏。但对于 IKHz 以上的高频振动，则主要考虑冲击脉冲以及原件共振 的影响。 3、振动诊断标准的分类 11000 频率HZ