汽輪機產(chǎn)生異常振動原因分析及解決辦法
(1) 轉(zhuǎn)動部分平衡的不正確。
(2)汽輪機、發(fā)電機等對中不好。
(3)機組附屬轉(zhuǎn)動件,如調(diào)速器、主軸帶動的油泵、危急保安器等部件平衡的不好,安裝不良。
(4)受熱的機件安裝的不正確,在冷態(tài)安裝時沒有考慮它們熱態(tài)工作時的自由熱膨脹、熱變形,使得機件在受熱工作時不能自由膨脹而變得有些彎曲,破壞平衡。如各種軸在受熱無處膨脹時,將被頂彎,失掉平衡,造成振動;機殼受熱不能自由膨脹時,也會變形引起振動。
(5)某些機件配合尺寸不符合要求,如軸封片與軸頸配合間隙不對,配合過緊,則在受熱時軸頸與密封片相摩擦,引起振動。
(6)軸承有缺陷,如軸瓦巴氏合金脫層、龜裂;軸承與軸瓦安裝間隙不合適;瓦殼在軸承座中松動;軸承動態(tài)性能不好,發(fā)生半速渦動或油膜振蕩等,造成振動。 (7)機組基礎(chǔ)不符合要求或基礎(chǔ)下沉,都會使機組發(fā)生振動。
2、運行方面的原因
(1)汽輪機汽缸保溫不良、在啟動前預(yù)熱的不充分或者不正確,因而造成蒸汽輪機在啟動時轉(zhuǎn)子處于彎曲狀態(tài)。
(2)固定在汽輪機轉(zhuǎn)子、聯(lián)軸器、變速器齒輪軸上的某些轉(zhuǎn)動零件松弛、變形或者位置移動,引起回轉(zhuǎn)體的重心位置改變加劇振動,如葉輪和軸結(jié)合松動、某些部分變形等。一些有嚴(yán)格重量要求的回轉(zhuǎn)零件,如聯(lián)軸器個別螺栓更換而又未做平衡試驗,也會破壞平衡,加劇振動。
(3)回轉(zhuǎn)部件的原有平衡被破壞,如葉片飛脫,葉片或葉輪腐蝕嚴(yán)重,葉輪破損,軸封損壞,葉片結(jié)垢,個別零件脫落,發(fā)電機轉(zhuǎn)子內(nèi)冷水路局部堵塞,以及靜止部分與轉(zhuǎn)動部分發(fā)生摩擦等等。
(4)啟動前預(yù)熱不均勻,機殼產(chǎn)生變形,使機組內(nèi)動靜部件間隙不均勻,甚至產(chǎn)生摩擦,引起振動。
(5)蒸汽管路或氣體管路對機組的作用力,使機組變形、移位;管路與機組聯(lián)接不合要求等等也都造成振動。
(6)軸承潤滑不夠或不適當(dāng),油泵工作不穩(wěn)定,或者油膜不穩(wěn)定。
(7)新蒸汽等運行參數(shù)與要求值偏差太大。新蒸汽參數(shù)偏差過大而末及時調(diào)整,使汽輪機部件熱膨脹及熱應(yīng)力變化劇烈;汽壓、汽溫過低未及時采取措施;排汽缸溫度過***引起汽缸變形等等。
(8)機組運行轉(zhuǎn)速離實際臨界轉(zhuǎn)速太近、機組某部件的固有振動頻率等于或低倍于汽輪機運行頻率,使部件或汽輪機發(fā)生共振。
(9)汽輪機內(nèi)部轉(zhuǎn)動部件與汽封偏心,產(chǎn)生蒸汽自激振蕩引起振動。 (10) 發(fā)電機電磁力不平衡引起振動。
***先我想提出,振動問題是汽輪機事故中***為棘手的問題,它的機理和處理手段比較復(fù)雜,下面我只是大略的概括下。
汽輪機振動***為常見的有下列:
1、質(zhì)量不平衡,占70%。
2、中心不正,占20%。
3、動靜磨擦,占5%。
4、基礎(chǔ)松動或接觸不好,套裝部件松動。
5、油膜振蕩
6、氣流激振
7、匝間短路。
其中氣流激振常有下列情況:
1、汽封圓周間隙相差大,以致形成渦動
2、調(diào)節(jié)汽門的開度到一定值,振動發(fā)生,跨過后振動消失,且重復(fù)性好。
運行方面
如果在機組設(shè)計制造、安裝和檢修期間各方面都做得比較***,那機組就不會因為振動過大而影響運行了嗎?答案是否定的,機組的振動除了與上面的各方面因素有關(guān)外,還與機組的運行狀況存在很大的關(guān)系。
1 機組膨脹
機組的滑銷系統(tǒng)對機組振動的影響情況,而機組的膨脹是受其滑銷系統(tǒng)制約的。當(dāng)滑銷系統(tǒng)本身不存在問題時,如果運行人員操作不當(dāng),機組也會出現(xiàn)膨脹不暢的問題。***明顯的例子是在開機過程中,當(dāng)機組的暖機時間不夠或者升速加負(fù)荷過快,則機組各部分的膨脹就不一樣,這樣一方面會產(chǎn)生應(yīng)力,減少機組的壽命;另一方面就會引起過大的差別膨脹,從而影響機組的開機過程。當(dāng)機組的膨脹不充分時,極易引起機組的振動和動靜碰磨。
2 潤滑油溫
軸頸在軸瓦內(nèi)的穩(wěn)定性如何決定了機組誘發(fā)振動的可能性有多大,當(dāng)穩(wěn)定性太差時,外界因素的變化很容易引起機組振動的產(chǎn)生。而潤滑油在軸瓦內(nèi)形成的油膜如何又是影響轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性的一個重要影響因素,油膜的形成除了與軸承烏金有關(guān)外,還有一個重要因素就是潤滑油油溫,潤滑油油溫應(yīng)該在一個合理的范圍內(nèi),過***過低都對油膜的形成不利。
3 軸封溫度
每一軸封的溫度都不一樣,在運行規(guī)程所允許的范圍內(nèi)調(diào)整軸封溫度會對機組的振動產(chǎn)生一定的影響。軸封溫度對機組振動的影響主要表現(xiàn)為溫度對軸承座標(biāo)***的影響和溫度對端部汽封處動靜間隙的影響,這兩方面對機組振動的影響機理在前面已經(jīng)述及,在此不再重復(fù)。
4 機組真空和排汽缸溫度
機組真空和排汽缸溫度總是相輔相成的,其中一個因素的變化必然引起另一個因素的改變。對于軸承座坐落在排汽缸上的機組來說,排汽缸溫度的變化主要表現(xiàn)在對軸承座標(biāo)***的影響上,所以會對機組的振動產(chǎn)生影響。