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摘要:本文首先介绍了汽轮机在电厂的主要功能、作用等,然后对汽轮机常见振动故障进行了分析,最后就常见振动故障的解决方案进行了研究。
关键词:电厂汽轮机常见故障 故障排除
中图分类号:TM6文献标识码: A
一、电厂汽轮机的工作原理
汽轮机盘车装置的工作原理十分复杂,简单地说就是通过电机带动链条的转动,然后通过各个齿轮的配合传力运动将动力传到汽轮机大轴盘车,从而带动齿轮转动。目前,汽轮机盘车装置可以分为自动投入和手动投入两种模式,自动投入的工作原理可以简单地理解为利用助油泵产生一定的油压,从而开启相应的油泵使出油的压力达到一定的数值后产生一个启动信号,当该信号输入到盘车控制台之后就会使电磁阀带点打开,形成动力以克服盘车弹簧的阻力,直到各齿轮咬合到一起,从而带动大轴盘车齿轮一起转动;而手动投入相对来说比较简单,一开始的原理差不多,利用助油泵产生油压后,使相应信号传入到盘车控制室,然后手搬动拐臂杠杆使曲柄杠杆旋转一定的角度后时各齿轮咬合从而带动大轴车盘齿轮转动。当汽轮机处于工作状态时,汽轮机大轴盘车齿轮受到气体压强的值大于盘车本身运行时产生的扭力时,盘车大轴齿轮与其他齿轮就是产生一个相反的力,从而是其他齿轮从大轴盘车齿轮中退出,就咬合分离,各齿轮和连杆等在此达到平衡。
蒸汽机在实质上是一种原动机,可以转化不同性质的各种能量。它一般通过旋转来进行能量之间的转换,主要用于发电厂的原动机,但同时也可作为发动机来驱动压缩机或是风机等,还能为我们的生活和生产提供热能。蒸汽机由很多复杂的零部件组成,主要包括汽缸、转子、联轴器、轴承等各个部分,而且轴承可以说是其中最不可少的重要部件,它的作用非常关键,即要承受转子的重力还要确定其在汽缸所处的位置。电厂汽轮机的工作原理其实并不复杂,简单点说就是利用物体在不同的作用力下进行做功。其中,这些作用力可以是冲动力也可以是反作用力。前者利用物体受到冲动力作用而改变了速度,来做机械功。而后者则利用物体受到反作用力而改变运动状态来做功。这两种就是电厂汽轮机的主要工作原理。
二、关于汽轮机组产生异常震动的原因概述及相关对策的论述
作为火力发电企业发电中不可或缺的一部分,由于汽轮机组工作的周期长,因而重要部件很容易受到长期的磨损,导致故障时常发生,这些故障严重地影响了发电机组的正常工作。汽轮机组的震动常常受到多方面的影响,例如,进汽参数、油质、油的温度以及其他原因等。所以,对汽轮机产生异常震动的原因的分析就成为了重中之重,因为只有弄清楚其中的问题,才能对该问题进行处理。
一、汽轮机组异常震动
(一)原因
1、汽流激振
通常,造成该现象的原因有许多,但主要是由于内部叶片受到来自外来气体的冲击所造成的,因为这使得里面的气压不稳定,汽流激烈的碰撞而导致震动的发生。相较于小型机组来说,大型机组的末级更长,这导致它较小型机组更容易出现这一现象。
2、转子热转弯
汽轮机在热态时的振动很大,因为转子受到不均匀的加热,因而会使得它弯曲。转子发生弯曲的原因可能有许多种,而最主要的可能是转轴材质不均匀,轴向间隙不足,而使得摩擦变大,或者是由处在同一平面上的轴承存在不对称的温差所造成。
3、摩擦振动
毫无疑问,摩擦时刻存在于运动物上;同样,位于汽轮机的内部,转子之间因为相互间的摩擦,也会发生震动的现象,因为摩擦产生时,转子在各个摩擦点产生的摩擦程度各不相同,因而使产生的温度一边低而另一边高,这使得转子因为受力的不均衡而产生震动[3]。
(二)关于汽轮机组产生异常震动故障时的解决对策
1、对于汽轮机组存在的关于汽流激振的特殊变化的情况,可以采取改变汽轮机在不同的负荷时高压调速汽门的重调特性的方法来避免气流的激振。简而言之,就是确定汽轮机组产生的汽流激振的工作状态,采取减低负荷的变化率以及避开产生汽流激振的负荷的范围的方式来避免产生汽流激振。
2、对于转子热产生的振动故障,一般的建議是更换一个新的转子,这样,就能有效的消除振动。
3、对于摩擦振动所造成的故障,由于摩擦的程度不一致,在解决此种情况时,可以根据平时所做的记录,针对摩擦严重的部件进行仔细地维修。
二、轴承温度升高的原因及排除对策
轴承温度升高的原因有许多,找出其中的原因是进行故障排除的重要前提。下面列举一些主要的原因以及处理的方法:
(一)主要的原因
1、轴承本身损坏或油质不良;
2、润滑油压低,轴承缺油或断油;
3、冷油器冷却水中断或油温自动调节失灵;
4、润滑油压、油温异常变化造成油膜破坏;
5、负荷突变或发生水冲击;
6、强烈振动;
7、轴封漏汽。
(二)处理方法
1、轴承温度升高时,应核对所有表计,当发现轴承温度、回油温度异常升高时,应立即分析原因,并马上采取相应的措施;
2、全部轴承温度均升高时,应检查油温、油压,并设法调整至正常;
3、如果发现个别轴承温度升高,应立即检查轴承进油压力、回油流、轴承振动以及轴封或者汽缸漏汽等情况,并确定处理对策;
4、若油质不合格,应联系相关人员检修滤油;
5、当轴承润滑油进油温度超过49℃时,应立即进行调整,降低油温,轴承回油温度超过77℃时且支承轴承金属温度超过107℃时,报警发出,此时应立即分析并查明其中的原因,及时处理,并使之恢复正常;若支承轴承金属温度超过113℃或轴承回油温度超过82℃,应立即紧急停机;
6、当推力轴承温度异常升高时,应核对负荷、真空、轴向位移、油压、油温变化等情况,并汇报值长,必要时要求降低负荷,调整使推力瓦温度降至正常范围;
7、推力瓦金属温度超过99℃,报警发出;当推力瓦金属温度超过107℃时,则应立即紧急停机。
三、汽轮机大轴弯曲故障现象及措施
(一)现象
1、机组的震动增大,有时甚至可能产生强烈的震动;
2、前面和后面的位于汽封的位置可能会出现火花;
3、汽轮机汽缸的内部产生金属的摩擦声;
4、存在大轴扰度指示的机组,大轴扰度指示值变大或者超出限度范围,即转子弯曲度大于0.035mm;
5、 推力瓦温度以及轴向位移指示值在推力轴承损坏的情况下分别升高和增大;
6、汽缸的上缸与下缸之间的温差增大等。
(二)处理策略
针对以上故障,可以采取如下措施:
1、把运行的工况及仪表的指示相结合,如果判断机组已发生比较严重的故障,必须果断停机,并记下惰走的时间;
2、 若转子盘在停机后不动,严禁强行盘车,以避免造成其他相关部件的更严重的损坏; 3.产生类似的故障时,在考虑下次的启动前,应该先进行揭缸检查的处理。
三、汽轮机油系统故障现象、原因分析以及维修办法
(一)现象
常见的油系统故障主要有:
1、EH油系统油压下降;
2、EH油位下降;
3、EH油温过高;
4、油系统失火。
(二)原因
1、本身机械部分的损伤或破坏导致主油泵工作的失常;
2、油系统的管道、冷却器等部件的安装检修不良,运行中机组振动而引起的松弛,储油设备破裂或者是由于误操作等原因导致的油系统漏油;
3、由于溢流阀被卡住而导致,冷却水压高于冷却水温,冷却水的阀门的故障,油加热器产生的误投;
(三)处理措施
1、针对油系统油压下降,可以采取以下手段:
(1)发现EH油压下降,应立即检查EH油滤网差压、EH油箱油位、EH油温及EH油系统泄漏情况;
(2)若EH油系统漏油,应隔离泄漏点,并注意监视油压、油位,联系检修及时处理;
2、对于油位的下降的情况,可以采用以下的解决办法:
(1)当EH油箱油位下降至635 mm时,将会发出报警,此时应确认油位确实下降,马上联系检修加油,并查找油位下降的原因;
(2)若因EH油系统漏油造成,应隔离泄漏点,并注意监视油压、油位,当油位下降至381 mm时,应立即停机。
3、由于油温过高而引起的故障,可以参照以下的做法:
(1)当EH油温度升高,应检查EH冷却器冷却水是否正常,冷却水缺水或冷却水中断,应立即设法恢复供水;
(2)检查EH油温控阀是否失灵,若温控阀失灵,则立即联系检修处理。
4、至于油系统着火的处理办法,可以参照以下方法:
(1)把已经损坏的前轴承撤换掉,使间隙紧力达到合格的范围之内;
(2)复查减速机的中心与汽轮机,使其达到合格要求;
(3)重视水质的监测,尽最大可能避免通汽的部分结垢后增加的汽轮机的推力,同时保持汽轮机的汽耗.
结语:
在电厂中汽轮机是发电系统的主要设备,但是由于它本身具有复杂的机构和相关的系统组成,加上周边环境的不同,导致它很容易出现故障,给电厂造成一定的危害和损失,而振动故障又是其中最易造成损失的故障之一。因此,对其的研究对于减少故障的发生有着重要的意义。
参考文献:
[1] 廖均利.论发电厂汽轮机常见故障分析与排除[J].2009.
[2] 郑大伟 .浅议汽轮机故障诊断技术 [J].2008.
关键词:电厂汽轮机常见故障 故障排除
中图分类号:TM6文献标识码: A
一、电厂汽轮机的工作原理
汽轮机盘车装置的工作原理十分复杂,简单地说就是通过电机带动链条的转动,然后通过各个齿轮的配合传力运动将动力传到汽轮机大轴盘车,从而带动齿轮转动。目前,汽轮机盘车装置可以分为自动投入和手动投入两种模式,自动投入的工作原理可以简单地理解为利用助油泵产生一定的油压,从而开启相应的油泵使出油的压力达到一定的数值后产生一个启动信号,当该信号输入到盘车控制台之后就会使电磁阀带点打开,形成动力以克服盘车弹簧的阻力,直到各齿轮咬合到一起,从而带动大轴盘车齿轮一起转动;而手动投入相对来说比较简单,一开始的原理差不多,利用助油泵产生油压后,使相应信号传入到盘车控制室,然后手搬动拐臂杠杆使曲柄杠杆旋转一定的角度后时各齿轮咬合从而带动大轴车盘齿轮转动。当汽轮机处于工作状态时,汽轮机大轴盘车齿轮受到气体压强的值大于盘车本身运行时产生的扭力时,盘车大轴齿轮与其他齿轮就是产生一个相反的力,从而是其他齿轮从大轴盘车齿轮中退出,就咬合分离,各齿轮和连杆等在此达到平衡。
蒸汽机在实质上是一种原动机,可以转化不同性质的各种能量。它一般通过旋转来进行能量之间的转换,主要用于发电厂的原动机,但同时也可作为发动机来驱动压缩机或是风机等,还能为我们的生活和生产提供热能。蒸汽机由很多复杂的零部件组成,主要包括汽缸、转子、联轴器、轴承等各个部分,而且轴承可以说是其中最不可少的重要部件,它的作用非常关键,即要承受转子的重力还要确定其在汽缸所处的位置。电厂汽轮机的工作原理其实并不复杂,简单点说就是利用物体在不同的作用力下进行做功。其中,这些作用力可以是冲动力也可以是反作用力。前者利用物体受到冲动力作用而改变了速度,来做机械功。而后者则利用物体受到反作用力而改变运动状态来做功。这两种就是电厂汽轮机的主要工作原理。
二、关于汽轮机组产生异常震动的原因概述及相关对策的论述
作为火力发电企业发电中不可或缺的一部分,由于汽轮机组工作的周期长,因而重要部件很容易受到长期的磨损,导致故障时常发生,这些故障严重地影响了发电机组的正常工作。汽轮机组的震动常常受到多方面的影响,例如,进汽参数、油质、油的温度以及其他原因等。所以,对汽轮机产生异常震动的原因的分析就成为了重中之重,因为只有弄清楚其中的问题,才能对该问题进行处理。
一、汽轮机组异常震动
(一)原因
1、汽流激振
通常,造成该现象的原因有许多,但主要是由于内部叶片受到来自外来气体的冲击所造成的,因为这使得里面的气压不稳定,汽流激烈的碰撞而导致震动的发生。相较于小型机组来说,大型机组的末级更长,这导致它较小型机组更容易出现这一现象。
2、转子热转弯
汽轮机在热态时的振动很大,因为转子受到不均匀的加热,因而会使得它弯曲。转子发生弯曲的原因可能有许多种,而最主要的可能是转轴材质不均匀,轴向间隙不足,而使得摩擦变大,或者是由处在同一平面上的轴承存在不对称的温差所造成。
3、摩擦振动
毫无疑问,摩擦时刻存在于运动物上;同样,位于汽轮机的内部,转子之间因为相互间的摩擦,也会发生震动的现象,因为摩擦产生时,转子在各个摩擦点产生的摩擦程度各不相同,因而使产生的温度一边低而另一边高,这使得转子因为受力的不均衡而产生震动[3]。
(二)关于汽轮机组产生异常震动故障时的解决对策
1、对于汽轮机组存在的关于汽流激振的特殊变化的情况,可以采取改变汽轮机在不同的负荷时高压调速汽门的重调特性的方法来避免气流的激振。简而言之,就是确定汽轮机组产生的汽流激振的工作状态,采取减低负荷的变化率以及避开产生汽流激振的负荷的范围的方式来避免产生汽流激振。
2、对于转子热产生的振动故障,一般的建議是更换一个新的转子,这样,就能有效的消除振动。
3、对于摩擦振动所造成的故障,由于摩擦的程度不一致,在解决此种情况时,可以根据平时所做的记录,针对摩擦严重的部件进行仔细地维修。
二、轴承温度升高的原因及排除对策
轴承温度升高的原因有许多,找出其中的原因是进行故障排除的重要前提。下面列举一些主要的原因以及处理的方法:
(一)主要的原因
1、轴承本身损坏或油质不良;
2、润滑油压低,轴承缺油或断油;
3、冷油器冷却水中断或油温自动调节失灵;
4、润滑油压、油温异常变化造成油膜破坏;
5、负荷突变或发生水冲击;
6、强烈振动;
7、轴封漏汽。
(二)处理方法
1、轴承温度升高时,应核对所有表计,当发现轴承温度、回油温度异常升高时,应立即分析原因,并马上采取相应的措施;
2、全部轴承温度均升高时,应检查油温、油压,并设法调整至正常;
3、如果发现个别轴承温度升高,应立即检查轴承进油压力、回油流、轴承振动以及轴封或者汽缸漏汽等情况,并确定处理对策;
4、若油质不合格,应联系相关人员检修滤油;
5、当轴承润滑油进油温度超过49℃时,应立即进行调整,降低油温,轴承回油温度超过77℃时且支承轴承金属温度超过107℃时,报警发出,此时应立即分析并查明其中的原因,及时处理,并使之恢复正常;若支承轴承金属温度超过113℃或轴承回油温度超过82℃,应立即紧急停机;
6、当推力轴承温度异常升高时,应核对负荷、真空、轴向位移、油压、油温变化等情况,并汇报值长,必要时要求降低负荷,调整使推力瓦温度降至正常范围;
7、推力瓦金属温度超过99℃,报警发出;当推力瓦金属温度超过107℃时,则应立即紧急停机。
三、汽轮机大轴弯曲故障现象及措施
(一)现象
1、机组的震动增大,有时甚至可能产生强烈的震动;
2、前面和后面的位于汽封的位置可能会出现火花;
3、汽轮机汽缸的内部产生金属的摩擦声;
4、存在大轴扰度指示的机组,大轴扰度指示值变大或者超出限度范围,即转子弯曲度大于0.035mm;
5、 推力瓦温度以及轴向位移指示值在推力轴承损坏的情况下分别升高和增大;
6、汽缸的上缸与下缸之间的温差增大等。
(二)处理策略
针对以上故障,可以采取如下措施:
1、把运行的工况及仪表的指示相结合,如果判断机组已发生比较严重的故障,必须果断停机,并记下惰走的时间;
2、 若转子盘在停机后不动,严禁强行盘车,以避免造成其他相关部件的更严重的损坏; 3.产生类似的故障时,在考虑下次的启动前,应该先进行揭缸检查的处理。
三、汽轮机油系统故障现象、原因分析以及维修办法
(一)现象
常见的油系统故障主要有:
1、EH油系统油压下降;
2、EH油位下降;
3、EH油温过高;
4、油系统失火。
(二)原因
1、本身机械部分的损伤或破坏导致主油泵工作的失常;
2、油系统的管道、冷却器等部件的安装检修不良,运行中机组振动而引起的松弛,储油设备破裂或者是由于误操作等原因导致的油系统漏油;
3、由于溢流阀被卡住而导致,冷却水压高于冷却水温,冷却水的阀门的故障,油加热器产生的误投;
(三)处理措施
1、针对油系统油压下降,可以采取以下手段:
(1)发现EH油压下降,应立即检查EH油滤网差压、EH油箱油位、EH油温及EH油系统泄漏情况;
(2)若EH油系统漏油,应隔离泄漏点,并注意监视油压、油位,联系检修及时处理;
2、对于油位的下降的情况,可以采用以下的解决办法:
(1)当EH油箱油位下降至635 mm时,将会发出报警,此时应确认油位确实下降,马上联系检修加油,并查找油位下降的原因;
(2)若因EH油系统漏油造成,应隔离泄漏点,并注意监视油压、油位,当油位下降至381 mm时,应立即停机。
3、由于油温过高而引起的故障,可以参照以下的做法:
(1)当EH油温度升高,应检查EH冷却器冷却水是否正常,冷却水缺水或冷却水中断,应立即设法恢复供水;
(2)检查EH油温控阀是否失灵,若温控阀失灵,则立即联系检修处理。
4、至于油系统着火的处理办法,可以参照以下方法:
(1)把已经损坏的前轴承撤换掉,使间隙紧力达到合格的范围之内;
(2)复查减速机的中心与汽轮机,使其达到合格要求;
(3)重视水质的监测,尽最大可能避免通汽的部分结垢后增加的汽轮机的推力,同时保持汽轮机的汽耗.
结语:
在电厂中汽轮机是发电系统的主要设备,但是由于它本身具有复杂的机构和相关的系统组成,加上周边环境的不同,导致它很容易出现故障,给电厂造成一定的危害和损失,而振动故障又是其中最易造成损失的故障之一。因此,对其的研究对于减少故障的发生有着重要的意义。
参考文献:
[1] 廖均利.论发电厂汽轮机常见故障分析与排除[J].2009.
[2] 郑大伟 .浅议汽轮机故障诊断技术 [J].2008.