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汽轮机转子振动故障诊断

汽轮机转子振动故障诊断
汽轮机转子振动故障诊断

汽轮机转子振动故障诊断

摘要:对于汽轮机而言,其是否处于正常的运行状态往往可以通过汽轮机的实

际振动情况加以判断,若汽轮机在正常运行过程中发生了异常振动问题,那么则

可以说明该汽轮机组在长时间的运行过程中出现了故障。而造成汽轮机异常振动

的原因较多,要想确保汽轮机的安全稳定运行,切实提高汽轮机运行效率,就必

须要避免汽轮机出现异常振动问题,使汽轮机运行振动处于可被允许的临界值范

围内。

关键词:汽轮机;设备故障诊断;转子振动

中图分类号:TM621

文献标识码:A

引言

汽轮机又被称为蒸汽透平,是一种可以将蒸汽的能量转换为机械工作的高速

旋转设备。并且有着较为广泛的应用范围,除了可以进行泵、风机以及压缩机的

驱动外,还可以作为发电机组的远动机,在多数大型生产中都被作为核心设备进

行使用,为此要确保其在使用过程中的稳定性。

1汽轮机异常振动的原因

1.1因中心不正而引发的异常振动问题

发生中心不正的原因主要有以下几点:第一,汽轮机在启动过程中因为暖机的

时间不足,直接升速后负荷增加太快,导致气缸受热后膨胀不均匀,调节系统存

在卡涩问题,以至于汽缸无法自由膨胀,会与转子发生相对性歪斜,汽轮机组产

生了不正常的移位问题,从而引发汽轮机异常振动。第二,汽轮机组经历过大修

理后,在安装靠背轮时存在问题,以至于中心位置没有找准,在运行过程中产生

了振动问题,说明此时产生的汽轮机异常振动情况是伴随着负荷的不断增加而增加。第三,若汽轮机组在进汽温度远远超过设计标准的实际条件下运行,就会增

加胀差与气缸的变形风险,以至于汽轮机轴向位移超出被允许的限度,从而引发

汽轮机异常振动问题。第四,当转子因为某些原因和汽缸不同心时,极易发生间

隙振荡问题,从而导致汽轮机异常振动问题。

1.2因转子质量不平衡而引发的异常振动问题

第一,如果汽轮机在运行过程中发生叶片折断、脱落等问题,造成转子质量

不平衡,以至于转子每旋转一周就会受到一次不平衡质量的离心力冲击影响,最

终体现的结果便是异常振动。第二,汽轮机在运行过程中,当转子发生弹性弯曲,即便不会引起动静部件发生摩擦也会导致异常振动问题的出现。这种振动特性与

转子质量不平衡的振动情况类似,不同点就在于轴向振动较为突出,特别是当汽

轮机超过临界转速时轴向振动幅度会大幅增加。第三,汽轮机轴承油膜不够稳定,甚至出现了破坏现象,以至于轴瓦乌金很快被烧毁,继而导致轴颈因为受热而发

生弯曲,于是出现了剧烈振动的问题。第四,由于汽轮机内部的动静叶片发生相

互摩擦,通流部分的轴向间隙不够,隔板出现弯曲,迫使叶片发生变形,推力轴

承的安置不当,内部部件引发摩擦问题,从而导致异常振动的发生。第五,汽轮

机内部发生水冲击,增大了转子的轴向推力,产生了较大的不平衡扭力,导致汽

轮机转子发生异常振动,甚至会将推力瓦烧毁。

1.3谐波故障

在振动信号分析中,谐波的产生通常是设备产生了非线性振动。一个机械振

动系统包含有三大要素:质量(m)、刚度(k)和阻尼(c)。当物体在振动过

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法[1]

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法 摘要:为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定,加强汽轮机组日常保养与维护,保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。文章就汽轮机异常振动的原因进行了分析与故障的排除,在振动监测方面应做的工作进行了简要的论述。 关键词:汽轮机;异常振动;故障排除;振动监测;汽流激振现象 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。针对汽轮机组汽流激振的特征,其故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据,连同机组满负荷时的数据记录,做出成组曲线,观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率,从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程,观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性,消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态,采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 (二)转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系,大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段,此时转子温度逐渐升高,材质内应力释放引起转子热变形,一倍频振动增大,同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是

汽轮机组振动分析探讨

汽轮机组振动分析探讨 发表时间:2018-11-13T20:29:03.847Z 来源:《电力设备》2018年第20期作者:胡海勃 [导读] 摘要:电力行业作为我国国民经济的重要支柱性产业,其安全稳定的运行对于经济和社会的发展至关重要。 (北京石景山热电厂北京 100041) 摘要:电力行业作为我国国民经济的重要支柱性产业,其安全稳定的运行对于经济和社会的发展至关重要。汽轮机作为电力企业重要的发电设备,是确保电力企业安全运行的基础,但汽轮机作为机械设备,在运行过程中不可避免的会发生一些常见故障。振动就是汽轮机运行过程中较为常见的故障之一,一旦振动故障发生,不仅会导致无法达到工作质量的标准,而且还会影响机组的整体运行,如果不能及时对振动故障进行处理,则会导致严重的后果发生。文章从汽轮机振动的特点入手,对汽轮机振动故障的原因和危害进行了分析,并进一步对汽轮机振动故障的处理措施进行了具体的阐述。 关键词:汽轮机;振动故障;故障处理 前言 涿州京源热电一期两台燃煤直流超临界机组,锅炉为北京巴威公司BW1242-25.4-M型,最大蒸发量为1242T/H,汽轮机为东方汽轮机CJK350/277-24.2/566/566型双缸双排汽抽汽凝汽式机组。自机组于2017年11月正式投产以来,多次出现机组2瓦X相振动大的问题,特别是机组带高负荷及满负荷时,当参数稍有变化,更加明显。 1 振动类型及产生的原因 热力发电厂产生振动的原因是包括多种类型: 1.1转子不平衡 转子不平衡引起的振动故障,主要源于转子自身的转子质量偏心及转子部件制造过程中存在的缺陷。转子系统的质量偏心跟转子本身的制造质量有很大的关系。如果制造过程中出现制造误差、装配过程造成误差、材质错误造成的误差都会最终引起转子产生偏心。这就需要制造厂家在生产过程中严格按照工艺要求进行生产,同时用户的监造人员要认真审核,确保达到用户标准要求。 转子部件残缺主要由腐蚀、磨损、冲击、疲劳等因素引起,这些原因可能造成设备的零部件部分磨损或脱落,导致转子不平衡而引起机组振动产生。 1.2转子弯曲 转子的弯曲包括永久弯曲和临时弯曲两种。转子弯曲是非常危险和严重的汽轮机事故。永久弯曲主要是转子出现弓背行弯曲状态,产生的原因有很多,包括结构设计不合理,制造误差过大,安装工艺水平低,运行操作出现严重的失误等。临时弯曲主要是由于机组启动过程暖机不足,升速过快,参数不匹配等原因,特别是热态开机时,冲车参数过低,造成转子收缩,胀差减少,以及加热不均匀,上下缸温差大等极易造成机组振动,转子弯曲。一般临时性弯曲经调整参数,延长盘车时间等转子弯曲均可慢慢恢复原值。 1.3转子不对中 转子不对中也是常有的振动故障。所谓转子不对中,就是由于施工及检修过程中安装产生的误差,设备变形,机器厂房等沉降不均衡等造成转子轴线出现不均衡。转子不对中是很严重的问题,即使偏移量极小,如果不能及时解决,都有可能造成机组振动增大,联轴器磨损,轴承损坏等事故。 1.4汽流激振:主要受两方面因素影响,属于一种自激振动,主要跟负荷及机组参数有关,发生在大型汽轮机组的高中压转子段。而且主要发生在负荷较高的阶段,经常振动突然增大。经查相关数据,通过对涿州热电机组振动的分析,二瓦轴振X/Y向振动都出现在高负荷、低汽温期间,且0.5倍频分量为主,振动主要是自激振动特征。 2 机组振动故障的表现特征 2.1部件间振动传递 汽轮发电机组振动的,当某种原因引起某瓦振动以后,会引起相邻瓦、甚至是整个轴系的振动。此时不仅可以通过表记判断出机组振动,就地也会感到有比较强的振动感。 2.2振动噪声 汽轮机发生故障的时候,会伴有明显的噪声。故障之初,检查轴承振动会发现轴承振动加大而且会伴有噪声。这主要是轴承共振引起的,随着振动的加剧,噪声也逐渐加大。 3涿州热电机组振动大的处理措施 涿州热电振动大保护关系:任意瓦X相或Y相轴振动达到危险值250μm,与其它任意瓦轴振动达到报警值125μm,保护动作,机组掉闸。当机组振动突然增大时,对机组安全稳定运行还是影响极大的。往往稍一迟疑,就可能造成保护动作,机组掉闸事故的发生。 3.1减少外界对机组的扰动。 主要是在高负荷及满负荷时,维持汽压、汽温稳定在额定值附近,尽量减少波动,特别是对于主、再热汽温的维持在额定值,防止汽温大幅波动或短时大幅下降,防止产生振动。 3.2调整轴承间隙。 轴承的稳定性在一定程度上决定了发电机组是否发生振动,轴颈偏心率大,轴承稳定性好,偏心率与轴承间隙成反比。也就是说轴承间隙越小的偏心率越大,轴承越稳定。通过查看资料和与厂家沟通,针对2瓦X相振动大的问题,将2瓦上下间隙减少2mm,提高2瓦的稳定性。 3.3调整轴承标高。 适当的调整轴承标高,也是处理振动的重要方法。轴承标高的不合理会直接导致轴承比压下降,就会大大降低轴承的稳定性。 3.4调试润滑油温度。 润滑油温度也会影响汽轮机组的正常运行,提高润滑油温,就可以降低润滑油粘度,相应的减少阻碍,促进轴承偏心率的提高,进而提高轴承的稳定性,减少振动的产生。将机组润滑油温由原来正常值的40℃--45℃的区间范围,调整到维持油温上限45摄氏度运行,在保

(完整word版)汽轮机异常振动分析及处理

汽轮机异常振动分析及处理 一、汽轮机设备概述 国华宝电汽轮机为上海汽轮机有限公司制造的超临界、一次中间再热、两缸两排汽、单轴、直接空冷凝汽式汽轮机,型号为NZK600-24.2/566/566。具有较高的效率和变负荷适应性,采用数字式电液调节(DEH)系统,可以采用定压和定—滑—定任何一种运行方式。定—滑—定运行时,滑压运行范围40~90%BMCR。本机设有7段非调整式抽汽向三台高压加热器、除氧器、三台低压加热器组成的回热系统及辅助蒸汽系统供汽。 高中压转子、低压转子为无中心孔合金钢整锻转子,高中压转子和低压转子之间装有刚性法兰联轴器,低压转子和发电机转子通过联轴器刚性联接。整个轴系轴向位置是靠高压转子前端的推力盘来定位的,由此构成了机组动静之间的相对死点。整个轴系由 7个支持轴承支撑,高中压缸、低压缸和碳刷共五个支持轴承为四瓦块可倾瓦,发电机两个轴承为可倾瓦端盖式轴承,推力轴承安装在前轴承箱内。推力轴承采用LEG轴承,工作瓦块和定位瓦块各八块。盘车装置安装在发电机与低压缸之间,为链条、蜗轮蜗杆、齿轮复合减速摆动啮合低速盘车装置,盘车转速为2.38r/min。 运行中为提高机组真空严密性,将机组轴封密封蒸汽压力由设计28kp提高至 40kp—60kp(以轴封漏汽量而定)。虽然提高了运行经济性但也增大了轴封漏汽量,可能会使润滑油带水并影响到机组胀差和振动,现为试验中,无法得出准确结论。#1机组大修后启机发生过因转子质量不平衡引起多瓦振动,经调整平衡块后得以改善。正常停机时出现过因胀差控制不当造成多瓦振动,也可能和滑销系统卡涩有一定关系。#2机组正常运行中(无负荷变化)偶尔会出现单各瓦振动上升现象,不做运行调整,振动达到高点之后迅速回落,一段时间后又会恢复正常,至今未查明原因。机组采用顺序阀运行时,在高低负荷变换时会发生#1瓦振动短时增大现象,暂定为高压调阀开关时汽流激振引起的振动。机组异常振动是经常发生又十分复杂的故障,要迅速做出判断处理,才能将危害降到最低。 二、机组异常振动原因 1、机组运行中心不正引起振动 (1)汽轮机启动时,如暖机时间不够,升速或加负荷过快,将引起汽缸受热膨胀不均匀,或滑销系统有卡涩,使汽缸不能自由膨胀,均会造成汽缸对转子发生相对偏斜,机组出现不正常的位移,产生振动。 (2)机组运行中,若真空下降,将使低压缸排汽温度升高,后轴承座受热上抬,因而破坏机组的中心,引起振动。

汽轮机轴系振动故障研究汇总

汽轮机轴系振动故障研究 汽轮机轴系振动故障研究汽轮发电机组是电厂中的重要设备,而汽轮发电机组的振动严重威胁着汽轮发电机组的安全运行。机组运行中,轴系振动最常见的后果是导致机组无法升速到工作转速,个别情况下,轴系振动大会造成汽轮发电机组设备损害事故,如动静摩擦等引起大轴弯曲,支持轴承的乌金破碎或严重磨损,甚至转子断裂。例如2001年广东省就有3台大型机组发生高压转子永久弯曲事故。1988年,某电厂600MW引进机组发生高压缸叶片断裂重大事故,直接损失2400万元,此外近几年运行中叶片断裂事故也逐渐增多,如果不即时发现并确切诊断,则很可能造成大面积叶片断裂,而引发大轴弯曲或飞车事故,此类事故不胜枚举,不仅间接直接经济损失巨大,而且更严重的是影响机组的寿命,威胁生命安全。本人根据自己现场工作经验,列出常见的振动原因,及其如何在运行和检修中防范。 第一章机组振动故障诊断 第一节质量不平衡 转子质量不平衡是汽轮发电机组最常见的振动故障,它约占故障总数的80%。随着制造厂加工,装配精度以及电厂检修质量的提高,这类故障的发生率正在逐渐减少,过去国内大型汽轮机厂中只有个别厂家可以对大型汽轮机转子进行高速动平衡,现在几乎全部厂家都可以做。至于发电机转子的高速平衡,各电机厂早已能够进行。现场检修过程中的转子平衡方法也在不断改进。低速动平衡有些电厂已经抛弃了老式的动平衡机,取而代之是使用先进的移动式动平衡机。即便如此质量不平衡目前仍是现场振动的主要故障。 一.转子质量不平衡的一般特征 (1)量值上,工频振幅的绝对值通常在30um以上,相对于通频振幅的比例大于80% (2)工频振幅为主的状况应该是稳定的这包括 1) 各次启机 2) 升降速过程 3) 不同的工况,如负荷,真空,油温,氢压,励磁电流

汽轮机及其振动

汽轮机及其振动 介绍 汽轮机是热机,是将热能转化为机械能的机械。汽轮机可以是功率小、设计/结构简单的小型汽轮机,也可以是功率大、设计复杂、多级、多轴的大型汽轮机。汽轮机及其产品系列品类繁多,不同的制造商分类不同,不一而足。但汽轮机的基础是相同的,功能相同、主要部件及其支撑系统类似,而其失效机理也是大同小异的。本文仅按最主要的应用和常见的故障进行分类和讨论。无疑地,汽轮机可靠运行是很关键的,对其进行有效的状态监测是必须的、也是行业的共识,包括监测其运行状态、水/蒸汽品质、蒸汽透平的健康等等。 ?凝汽式透平–排汽在高度真空状态下进入冷凝器凝结成水,主要用于发电厂。单缸汽轮机的蒸汽从进汽到排汽都在一个缸内,而对于多缸汽轮机组,高压蒸汽要经过高压缸到一个或者多个逐级降低压力的汽缸,充分膨胀后排汽。 ?背压式透平–排汽为正压,高于大气压。主要用于油气类工艺装置中。 其排出的蒸汽压力取决于工艺设计和生产要求,需送往下一流程再使用,此时透平类似于一个减压阀。 ?再热凝汽式透平–排汽为真空凝汽式,但中间级部分蒸汽会抽出来,返回锅炉再加热到初始压力,送回下一级或中压透平。 ?抽汽式透平–排汽可以是真空凝汽式或者正压式。主要用于油气类工艺装置中。中间多处抽出部分蒸汽可用于工艺蒸汽,或者为了中间多处补汽,以得到更高的功率。

本文仅按蒸汽的供汽压力分为高压、中压和低压透平。所有的蒸汽透平都有如下主要部件: ?缸体 ?转子 ?轴承 ?密封 ?联轴器 ?盘车装置(小机器可能不需要) 高压透平 高压透平的结构、部件:

凝汽式或背压式高压缸实图: 高压透平可能和中压透平合缸(HP/IP):

汽轮机轴系振动的分析与预防处理

汽轮机轴系振动的分析与预防处理 发表时间:2019-06-10T09:25:16.470Z 来源:《电力设备》2019年第3期作者:韩莉王智华 [导读] 【摘要】:介绍高背压机组轴封漏气量大、轴承箱微正压运行,油和粉尘在高温情况下碳化,引起机组轴系振动。 (中节能(西安)环保能源有限公司 710301) 【摘要】:介绍高背压机组轴封漏气量大、轴承箱微正压运行,油和粉尘在高温情况下碳化,引起机组轴系振动。分析积碳的形成并提出处理措施。 【关键词】:汽轮机;积碳;振动;轴瓦 0 引言 某电厂CB30-8.83/3.8/0.645型汽轮机为单缸抽汽背压式汽轮机机组,于2018年1月完成首次大修,2018年2月投入运行,机组1#轴承处轴振和2#轴承处轴振一直平稳,在同工况下基本分别保持在20μm和50μm左右运行。2019年2月到4月2#轴承处轴振由50μm升到230μm,最大时246μm,同时1#轴承处轴振由50μm到100μm之间跳变。针对轴系振动情况,此个案着重从运行现场环境、机组运行工况、历史数据、振动的现象和特征出发分析,最终提出振动形成初步原因并确定检修方案。 1 1#、2#轴承处轴振异常现象及原因分析 2#轴承处轴振振动增大后调出DCS曲线发现: 1月21日2#轴承处振动跳动一次并且大于1# 轴承处(图1),2#轴振在时由19μm跳到45μm然后又回到20μm左右。1#轴振曲线发现1#轴承处由9μm跳到14μm又回到10μm左右。 1月22日曲线显示1#轴承处轴振动跳动大于2# 轴承处,间断性跳动大出现5次(图2):1#轴承处轴振由14μm跳到46.8μm然后又回到16μm左右,最大跳动值94μm。2#轴承处轴振由19μm跳到31μm,最大跳动值131μm。 1月24日2#轴承处振动跳动一直大于1# 轴承处轴振并上升。出现反复跳动现象(图3)。 2月6日临时停机,2#轴承处轴振恢复到40μm左右。1#轴承处轴振恢复到16μm左右;2月6日启动汽轮机后,2# 轴承处轴振瞬间达到324μm后降至150μm左右。 2月11日1#轴承处轴振与2#轴承处轴振出现交替现象,1#轴承处轴振大于2#轴承处轴振(图4)。2月12日1#轴承处轴振降至58μm左右,2#轴承处轴振升至200μm以上。 2月11日到4月5日,1#轴承处轴振在40μm-100μm-58μm左右跳变;2#轴承处轴振从150μm-230μm逐步上升。 对#1机组汽温、汽压、油压、排气温度、轴位移、推力瓦块温度、膨胀与机组大修后同等工况比对,未发现其他异常,对机组1#、2#、3#、4#轴承分析,判断振源在1#、2#轴承处。(红色为2#轴振曲线,绿色为1#轴振曲线) 通过数据分析,1#、2#轴振现象与李俊峰[1]对某电厂汽轮机轴系异常振动现象的原因非常相似。根据现场机组运行环境分析,判断油挡积碳可能性非常大。油在高温情况下夹杂保温抹面料形成碳化,碳化物与轴系碰磨,造成轴系振动不规律反复现象。 根据2月6日到4月5日2#轴承处轴振数据显示轴振动逐步上升,期间存在跳变现象判断:2#轴承处油挡存在碳化碰磨现象同时2#轴承可能出现异常,异常现象与施维新//石静泼汽轮发电机组振动及事故中轴瓦乌金碎裂机理及原因条件相似[2]。同时根据1#轴承处2月6日到4月5日轴振数据可排除转子异常;根据2#轴承处2月5日轴振数据可排除2#轴承紧力失效。 2 标题二、油挡积碳分析 本机组轴承箱为微正压运行,机组运行负荷一直处在60--70%之间,后汽缸排气温度在运行时由额定工况下243℃升到290℃,轴承箱与汽轮机轴封处空间温度一直在190℃左右,运行时高调门油动机和盘车装置接头有渗油现象及油挡处经常出现油汽混合物,主油箱含水量较大,为了降低轴承箱与轴封处温度,在前后轴承箱处临时安装轴流风机冷却;同时为了散热,将汽轮机前后轴封处保温拆除部分(图5),前后轴封处存在粉末和块状抹面保温材料。风机的使用加大扬尘。油、尘在高温下碳化。 2019年4月9日机检修,在揭开轴承箱上盖后,对油挡进行检查发现,油档齿之间充满坚硬黑色碳化物(图6),油挡回油孔堵塞。后对碳化物清理。 3 标题三、轴承乌金碎裂分析 机组1#、2#轴承为椭圆轴承。在运行时,2#轴承处轴振动相对位移较大[2]:2月5日从10μm-139μm--10μm左右跳动,2月6基本在 150μm-170μm左右跳变,3月底基本上升到200μm-220μm左右(图7),并且跳变峰-峰值逐步升高,峰-峰值跳变周期延长,长达74天振动运行。经查证:2月6日临时停机1.5小时,处理EH油系统蓄能器渗油及充油电磁阀卡涩问题,由于顶轴油系统故障,盘车未能投入,在这种情况下强行启动,造成2#轴承处轴振瞬间高达324μm,由于瞬间强冲击,首先冲击轴承乌金,可能已造成2# 轴承乌金异常,从324μm降到150μm不在下降反而逐步上升到4月5 日停机时的至220μm以上。在这一过程中轴的激振力通过油膜传递给乌金,油膜的交变应力作用在乌金上,致使乌金出现细小裂纹,在出现裂纹后,高压交变膜进入裂纹,小裂纹不断扩大贯通,造成乌金碎块。乌金碎块在油楔交变应力下脱落,碎块在相互撞击下形成碎粒[2]。在碳化碰磨、乌金碰磨、乌金碾压和交变应力的情况下造成2#轴承处轴相对振动在逐步上升现象。检修时发现,2#轴径处有乌金碾压白色痕迹,对2#轴承乌金进行检查发现:轴瓦表面有较浅的沟槽,乌金面有1.5x1.5㎝2和1.0x1.0㎝2

汽轮机振动大的原因分析及其解决办法

汽轮机振动大的原因分析及其解决办法 发表时间:2017-09-06T10:38:48.377Z 来源:《电力设备》2017年第14期作者:唐昊 [导读] 摘要:为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定,加强汽轮机组日常保养与维护,保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。 (阜新金山煤矸石热电有限公司辽宁省阜新市 123000) 摘要:为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定,加强汽轮机组日常保养与维护,保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。文章就汽轮机异常振动的原因进行了分析与故障的排除,在振动测方面应做的工作进行了简要的论述。 关键词:汽轮机;异常振动;故障排除;振动监测;汽流激振现象 前言 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。 1.机组异常振动原因 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。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。 2.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。 2.1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。针对汽轮机组汽流激振的特征,其故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据,连同机组满负荷时的数据记录,做出成组曲线,观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率,从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程,观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性,消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态,采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 2.2转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系,大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段,此时转子温度逐渐升高,材质内应力释放引起转子热变形,一倍频振动增大,同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是两种不同的故障,但其故障机理相同,都与转子质量偏心类似,因而都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。与质心偏离不同之处在于轴弯曲会使两端产生锥形运动,因而在轴向还会产生较大的工频振动。另外,转轴弯曲时,由于弯曲产生的弹力和转子不平衡所产生的离心力相位不同,两者之间相互作用会有所抵消,转轴的振幅在某个转速下会有所减小,即在某个转速上,转轴的振幅会产生一个凹谷,这点与不平衡转子动力特性有所不同。当弯曲的作用小于不衡量时,振幅的减少发生在临界转速以下;当弯曲作用大于不平衡量时,振幅的减少就发生在临界转速以上。针对转子热变形的故障处理就是更换新的转子以减低机组异常振动。没有了振动力的产生机组也就不会出现异常振动[1]。 2.3摩擦振动的特征、原因与排除 摩擦振动的特征:一是由于转子热弯曲将产生新的不平衡力,因此振动信号的主频仍为工频,但是由于受到冲击和一些非线性因数的影响,可能会出现少量分频、倍频和高频分量,有时波形存在削顶+现象。二是发生摩擦时,振动的幅值和相位都具有波动特性,波动持续时间可能比较长。摩擦严重时,幅值和相位不再波动,振幅会急剧增大。三是降速过临界时的振动一般较正常升速时大,停机后转子静止时,测量大轴的晃度比原始值明显增加。摩擦振动的机理:对汽轮机转子来讲,摩擦可以产生抖动、涡动等现象,但实际有影响的主要是转子热弯曲。动静摩擦时圆周上各点的摩擦程度是不同的,由于重摩擦侧温度高于轻摩擦侧,导致转子径向截面上温度不均匀,局部加热造成转子热弯曲,产生一个新的不平衡力作用到转子上引起振动。 3.如何查找汽轮机的异常震动 生产中经常遇到瓦盖振、轴振的异常变化,引起振动异常的原因很多。根据振动产生的集中原因,在查找振动主要来源时要注意下面几个要素:振动的频率是 1X,2X等。振动的相位是否有变化及相邻轴承相位的关系。振动的稳定性如何(指随转速、负荷、温度、励磁电流、时间、等的变化是否变化)。例如汽轮机转子质量不平衡会有下列现象:升速时振动与转速的二次方成正比,转速高振动大。特别过临界时振动比以往大得多。振动的频率主要是1X。振动的相位一般不变化及相邻轴承相位出现同或反相,振动的稳定性好(在振动没有引起磨擦的情况下),且重复性好,根据振动特征与日常检测维修记录多方面分析,找出故障原因最终排除。另外对于一些原本设计上有通病的机组,要做好心理准备并牢记其故障点,一旦出现情况首先要检查设计缺陷部件。 4.在振动监测方面应做好的工作 目前200M W 及以上的机组大都装设了轴系监控装置,对振动实施在线监控,给振动监测工作创造了良好的条件。其他中小型机组有的虽装有振动监测表,但准确度较差,要靠携带型振动表定期测试核对,有的机组仅靠推带振动表定期测试记录。对中小型机组的振动监

关于汽轮机振动分析及处理

关于汽轮机振动分析及处理 火力发电是我们公司主要安装的机组为了保证机组运行稳定,我们安装必须按照图纸施工。汽轮机作为发电系统的重要组成部分,其故障率的减少对于整个系统都有着重要的意义。汽轮机异常振动是发电厂常见故障中比较难确定故障原因的一种故障,针对这样的情况,加强汽轮机异常振动分析,为安装部门提供基础分析就显得极为必要。 一、汽轮机异常振动原因分析。 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。针对着三个主要方面以下进行了详细的论述。 (一)汽流激振现象与故障排除(安装不需考虑)。 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,如负荷,且增大应该呈突发性。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。针对汽轮机组汽流激振的特征,其故障分析要通过长时间(一年以上)记录每次机组振动的数据,连同机组满负荷时的数据记录,做出成组曲线,观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率,从5T/h到50/h 的给水量逐一变化的过程,观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性,消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态,采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 (二)转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除。 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系,大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段,此时转子温度逐渐升高,材质内应力释放引起转子热变形,一倍频振动增大,同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是两种不同的故障,但其故障机理相同,都与转子质量偏心类似,因而都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。 与质心偏离不同之处在于轴弯曲会使两端产生锥形运动,因而在轴向还会产生较大的工频振动。另外,转轴弯曲时,由于弯曲产生的弹力和转子不平衡所产生的离心力相位不同,两者之间相互作用会有所抵消,转轴的振幅在某个转速下会有所减小,即在某个转速上,转轴的振幅会产生一个“凹谷”,这点与不平衡转子动力特性有所不同。当弯曲的作用小于不衡量时,振幅的减少发生在临界转速以下;当弯曲作用大于不平衡量时,振幅的减少就发生在临界转速以上。针对转子热变形的故障处理就是更换新的转子以减低机组异常振动。没有了振动力的产生机组也就不会出现异常振动。 (三)摩擦振动的特征、原因与排除 摩擦振动的特征:一是由于转子热弯曲将产生新的不平衡力,因此振动信号的主频仍为工频,但是由于受到冲击和一些非线性因数的影响,可能会出现少量分频、倍频和高频分量,有时波形存在“削顶”现象。二是发生摩擦时,振动的幅值和相位都具有波动特性,波动持续时间可能比较长。摩擦严重时,幅值和相位不再波动,振幅会急剧增大。三是降速过临界时的振动一般较正常升速时大,停机后转子静止时,测量大轴的晃度比原始值明显增加。摩

汽轮机叶轮振动分析

汽轮机叶轮振动分析 摘要汽轮机是机组的重要组成部分,汽轮机的振动对机组的稳定安全的运行有很大的影响。本文选择I—DEAS软件对叶轮振动进行建模和网格划分,对不同阶叶轮的振动频率进行分析,研究汽轮机叶轮的振动特性,为汽轮机叶轮的设计和安全运行提供参考。 关键词汽轮机;叶轮;振动;频率 汽轮机是机组的重要组成部分,叶轮在高速的旋转之下会产生振动,过大的振动会带来大的噪音,也会影响叶轮和叶片的使用寿命。因此,对汽轮机的叶轮振动特性进行分析,不仅能够减少汽轮机在运行过程中的损耗,对整个机组的安全稳定运行也具有非常重要的意义。汽轮机的叶轮在高速旋转之下会产生离心力,加上流场不均匀,很容易使叶片的升力发生变化,叶轮受到影响而发生振动。在叶轮本身固有的频率和激振力的频率一样或者成整数倍的情况下,就会产生共振现象,影响叶轮的正常运转。 1 叶轮计算模型 1.1 叶轮计算模型的建立 本文研究的叶轮计算模型的建模,选择采用I-DEAS软件进行模型的建立和功能计算。汽轮机的叶轮建模主要分为两个部分,一个是轮盘模型的建立,另一个是叶片模型的建立。对于轮盘部分的模型绘制,通过旋转命令即可建档的绘制出来。相比之下,叶片是呈曲面的,空间曲面比较复杂,所以叶片的建模采用的是三维实体扫描仪,配合使用建模软件进行模型的建立。根据非均匀有理样条函数B-rep进行插值,将点阵进行连接从而形成一个曲面,然后将曲面在建模软件I-DEAS中导入进去缝合,完成缝合后的曲面能够生成一个边界为曲面的叶片实体。在这个实体基础上输入阵列命令,在经过布尔运算最终生成一个汽轮机叶轮的模型。本文研究分析的汽轮机叶轮模型如图1(a)所示: 图1叶轮计算模型 1.2 模型的网格划分 本文研究分析的叶轮的轮盘和叶片铸造材料为铝合金,设定密度为2880kg·m-3,叶轮轮盘的弹性模量是67680N·mm-2。对模型进行网格划分采用的软件为I-DEAS软件,设定节点的数量是7590,单元数是28317,在0至980Hz 的范围内对模型的模态频率进行计算,再对0至450Hz的范围内对动态频率进行计算,需要注意的是在进行动频的计算的过程中,要对叶轮内孔和转轴之间的过盈量加以充分的考虑。 2 叶轮的振型和固有频率的分析

汽轮机振动分析与故障排除

成人高等教育毕业设计 题目:汽轮机振动分析与故障排除 学院(函授站):机械工程学院 年级专业:热能与动力工程 层次:本科 学号: 姓名:张华 指导教师: 起止时间:年月日~月日

内容摘要 我国经济的快速发展对我国电力供应提出了更高的要求。为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定,加强汽轮机组日常保养与维护,保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。汽轮机组作为发电厂重要组成部分其异常振动对于整个发电系统都有着重要的影响,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。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。文章就汽轮机异常振动的原因进行了分析与故障的排除,在振动监测方面应做的工作进行了简要的论述。 关键词:汽轮机;异常振动;分析;排除

内容摘要 0 前言 (3) 第一章振动原因查找和分析 (4) 第2章汽轮机组常见异常震动的分析与排除 (4) 2.1汽流激振现象与故障排除 (5) 2.2转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 (5) 2.3摩擦振动的特征、原因与排除 (6) 第三章运行方面 (6) 3.1 机组膨胀 (6) 3.2 润滑油温 (6) 3.3轴封进汽温度 (7) 3.4机组真空和排汽缸温度 (7) 3.5 发电机转子电流 (7) 3.6断叶片 (7) 第四章关于汽轮机异常振动故障原因查询步骤的分析 (7) 第五章在振动监测方面应做好的工作 (8) 结论 (10)

电厂汽轮机振动过大原因及处理办法示范文本

电厂汽轮机振动过大原因及处理办法示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

电厂汽轮机振动过大原因及处理办法示 范文本 使用指引:此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 该文针对电厂汽轮机振动过大的一些原因进行分析讨 论,给出了汽轮机振动大的原因以及格尔木300MW燃气 电站汽轮机组常遇到的振动大的原因,并给出了减小汽轮 机振动的措施。 一、前言 格尔木300MW燃气电站汽轮机系上海汽轮机厂生 产,汽轮机型号:LZN55-5.6/0.65。下表是格尔木 300MW燃气电站转子振动值与轴承振动值的相关参数。 二、汽轮机发生振动的原因 (一) 机组在运行中中心不正引起的振动

(1) 汽轮机启机过程中,若暖机时间不够,升速或者加负荷过快,将引起气缸受热膨胀不均匀,或者滑销系统有卡涩,使气缸不能自由膨胀,将导致气缸相对于转子发生歪斜,机组产生不正常的位移,发生过大振动。 (2) 机组在运行当中如真空下降,将引起排气温度过高,后轴承上抬,破坏机组的中心,引起振动。 (3) 机组在进汽温度超过设计规范的条件下运行。将使胀差和汽缸变形增加,这样会造成机组中心移动超过允许的限度,引起振动。 (5) 间隙振荡。当转子因某种原因与汽缸不同心时,可能产生间隙振荡,造成机组振动值升高。 (二) 转子质量不平衡引起的振动 (1) 弹性弯曲而引起的振动。这种振动表现为轴向振动,尤其当通过临界转速时,其轴向振幅增大得更为显著。

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)。

汽轮机运行中振动大的原因及危害

汽轮机运行中振动大的原因及危害 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。针对汽轮机组汽流激振的特征,其故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据,连同机组满负荷时的数据记录,做出成组曲线,观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率,从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程,观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性,消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态,采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 (二)转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系,大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段,此时转子温度逐渐升高,材质内应力释放引起转子热变形,一倍频振动增大,同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是两种不同的故障,但其故障机理相同,都与转子质量偏心类似,因而都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。 与质心偏离不同之处在于轴弯曲会使两端产生锥形运动,因而在轴向还会产生较大的工频振动。另外,转轴弯曲时,由于弯曲产生的弹力和转子不平衡所产生的离心力相位不同,两者之间相互作用会有所抵消,转轴的振幅在某个转速下会有所减小,即在某个转速上,转轴的振幅会产生一个“凹谷”,这点与不平衡转子动力特性有所不同。当弯曲的作用小于不衡量时,振幅的减少发生在临界转速以下;当弯曲作用大于不平衡量时,振幅的减少就发生在临界转速以上。针对转子热变形的故障处理就是更换新的转子以减低机组异常振动。没有了振动力的产生机组也就不会出现异常振动。 (三)摩擦振动的特征、原因与排除 摩擦振动的特征:一是由于转子热弯曲将产生新的不平衡力,因此振动信号的主频仍为工频,但是由于受到冲击和一些非线性因数的影响,可能会出现少量分频、倍频和高频分量,有时波形存在“削顶”现象。二是发生摩擦时,振动的幅值和相位都具有波动特性,波动持续时间可能比较长。摩擦严重时,幅值和相位不再波动,振幅会急剧增大。三是降速过临界时的振动一般较正常升速时大,停机后转子静止时,测量大轴的晃度比原始值明显增加。摩擦振动的机理:对汽轮机转子来讲,摩擦可以产生抖动、涡动等现象,但实际有影响的主要是转子热弯曲。动静摩擦时圆周上各点的摩擦程度是不同的,由于重摩擦侧温度高于轻摩擦侧,导致转子径向截面上温度不均匀,局部加热造成转子热弯曲,产生一个新的不平衡力作用到转子上引起振动。 三、在振动监测方面应做好的工作

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