汽輪機產生異常振動原因分析及解決辦法
(1) 轉動部分平衡的不正確。
(2)汽輪機、發電機等對中不好。
(3)機組附屬轉動件,如調速器、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,在冷態安裝時沒有考慮它們熱態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;軸承動態性能不好,發生半速渦動或油膜振蕩等,造成振動。 (7)機組基礎不符合要求或基礎下沉,都會使機組發生振動。
2、運行方面的原因
(1)汽輪機汽缸保溫不良、在啟動前預熱的不充分或者不正確,因而造成蒸汽輪機在啟動時轉子處于彎曲狀態。
(2)固定在汽輪機轉子、聯軸器、變速器齒輪軸上的某些轉動零件松弛、變形或者位置移動,引起回轉體的重心位置改變加劇振動,如葉輪和軸結合松動、某些部分變形等。一些有嚴格重量要求的回轉零件,如聯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)回轉部件的原有平衡被破壞,如葉片飛脫,葉片或葉輪腐蝕嚴重,葉輪破損,軸封損壞,葉片結垢,個別零件脫落,發電機轉子內冷水路局部堵塞,以及靜止部分與轉動部分發生摩擦等等。
(4)啟動前預熱不均勻,機殼產生變形,使機組內動靜部件間隙不均勻,甚至產生摩擦,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;管路與機組聯接不合要求等等也都造成振動。
(6)軸承潤滑不夠或不適當,油泵工作不穩定,或者油膜不穩定。
(7)新蒸汽等運行參數與要求值偏差太大。新蒸汽參數偏差過大而末及時調整,使汽輪機部件熱膨脹及熱應力變化劇烈;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)機組運行轉速離實際臨界轉速太近、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,使部件或汽輪機發生共振。
(9)汽輪機內部轉動部件與汽封偏心,產生蒸汽自激振蕩引起振動。 (10) 發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、質量不平衡,占70%。
2、中心不正,占20%。
3、動靜磨擦,占5%。
4、基礎松動或接觸不好,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、調節汽門的開度到一定值,振動發生,跨過后振動消失,且重復性好。
運行方面
如果在機組設計制造、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外,還與機組的運行狀況存在很大的關系。
1 機組膨脹
機組的滑銷系統對機組振動的影響情況,而機組的膨脹是受其滑銷系統制約的。當滑銷系統本身不存在問題時,如果運行人員操作不當,機組也會出現膨脹不暢的問題。***明顯的例子是在開機過程中,當機組的暖機時間不夠或者升速加負荷過快,則機組各部分的膨脹就不一樣,這樣一方面會產生應力,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
軸頸在軸瓦內的穩定性如何決定了機組誘發振動的可能性有多大,當穩定性太差時,外界因素的變化很容易引起機組振動的產生。而潤滑油在軸瓦內形成的油膜如何又是影響轉子穩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外,還有一個重要因素就是潤滑油油溫,潤滑油油溫應該在一個合理的范圍內,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,在運行規程所允許的范圍內調整軸封溫度會對機組的振動產生一定的影響。軸封溫度對機組振動的影響主要表現為溫度對軸承座標***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述及,在此不再重復。
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在對軸承座標***的影響上,所以會對機組的振動產生影響。