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大型汽轮机叶片事故原因分析(一)

大型汽轮机叶片事故原因分析(一)
大型汽轮机叶片事故原因分析(一)

大型汽轮机叶片事故原因分析(一)

在火电厂、核电厂机组运行过程中,汽轮机叶片工作在高温、高压、高转速或湿蒸汽区等恶劣环境中,经受着离心力、蒸汽力、蒸汽激振力、腐蚀和振动以及湿蒸汽区高速水滴冲蚀的共同作用,再加上难以避免的设计、制造、安装质量及运行工况、检修工艺不佳等因素的影响,常会出现损坏,轻则引起汽轮发电机组振动,重则造成飞车事故。因此,汽轮机叶片的安全可靠直接关系到汽轮机和整个电厂的安全、满发。汽轮机叶片事故长期困扰电厂机组的安全经济运行。从国内统计数据看,叶片损坏事故占汽轮机事故的30%。叶片损坏的位置,从围带到叶根都有。据日本历年的统计资料,各部位出现损坏的百分率见表1。此外,汽轮机各级叶片的损坏机会是不均匀的,据美国对50台大型机组的统计,叶片事故几乎全发生在低压缸内,其中末级占20%,次末级占58%,而且集中区是高压第一级,即调节级。据日本的统计,也有20%的事故发生于此。因此,在汽轮机设计和运行时,均应注意这些部位。叶片损坏的原因是多方面的,可以从不同角度加以分析。例如,从发生的机理区分,60%~80%的损坏原因是振动;从责任范围区分,可归纳为设计、制造、安装、运行和老化等。在实际工作中,如果能及时找出主要原因,掌握叶片事故前后的征兆,采取相应措施,就能避免事故的发生,提高机组的使用寿命和安全可靠性。1近年来大型机组叶片损坏概况从近年来发生的17例叶片故障统计中,笔者分析了上海汽轮机有限公司、哈尔滨汽轮机有限责任公司、东方汽轮机厂、

北京重型电机厂(表中简称上汽、哈汽、东汽、北重)生产的以及美国、日本、前苏联和欧洲一些国家引进的200MW以上超高压、亚临界及超临界压力大功率汽轮机叶片故障。这些故障造成叶片损坏的形式分为损坏(丧失基本功能,危及安全)和损伤(降低经济性,能安全使用)。叶片损坏形式:折断、裂纹、扭弯、二次损坏及其它;叶片损伤形式:蜂窝状、开焊、麻点、锈蚀、擦伤。2叶片故障原因分析2.1叶片故障的特点(1)叶片故障发生在低压缸的有13例,占统计总数的82.35%,而末级叶片损坏又为多发部位,有9例,占统计总数的52.94%,调速级有2例,占统计总数11.76%,中间级所占比例很小。(2)运行维护方面的问题是近期引起叶片损坏的主要原因。由于1996年以来大部分地区电力负荷需求不旺,致使大机组长期在低负荷下运行。而许多大机组末级叶片按常规基本负荷设计,没有考虑调峰运行和高背压运行的需要,在小容积流量下长期运行的性能及对寿命损耗的影响难以确定。由于当时技术水平的限制,叶片未能按三元流方法设计,因而气动性能较差。末级反动度沿叶高变化剧烈,叶型顶部的反动度大,底部的反动度小。后者愈小,在部分负荷运行时愈容易产生脱流,进而增大叶片动应力响应,并产生出汽边水冲蚀。这使末级叶片运行环境更差,叶片更容易出故障。(3)引进机组叶片损坏多为叶片设计制造问题。(4)调节级动叶及喷嘴受固体粒子冲蚀严重,由于不影响安全运行,没有引起足够重视,但它直接影响机组效率。2.2叶片损坏原因2.2.1设计原因(1)叶片振动特性设计不准,使叶片及轮系发生共振,而引起叶片

断裂。占统计总数的23.53%;(2)叶片设计动强度不足,使叶片出现故障。占统计总数的17.65%。2.2.2制造原因制造方面引起的叶片事故最多。如叶片装配的问题,还有机械加工的问题,占统计总数的58.82%。

2.2.3运行原因运行方面引起的叶片故障也不少。如水蚀、水击、蒸汽参数低、湿度大、长期高周波、低负荷运行、频繁启停、汽水品质不好等,占统计总数的35.29%。2.2.4检修原因检修方面引起的叶片故障有更换叶片未按规程进行,占统计总数的11.76%。2.2.5叶片材料原因叶片材料缺陷,造成叶片损坏的有:材质不良、选材不当、材料热处理不当,占统计总数的17.65%。3防止叶片损坏事故的措施

3.1用户应作好对制造厂的叶片监造工作,对机械加工、装配、检查和试验等,特别是装配的质量,应层层把关,把存在的问题消灭在萌芽状态,保证出厂产品质量优良。3.2安装过程中,要对叶片外观进行检查,对叶片频率进行复测,以检查制造厂提供叶片频率数据的真实性并建立叶片技术档案。为了防止损坏叶片,在汽、水系统的设计、安装过程中,应布置合理的疏水系统。3.3机组运行操作,必须严格按制造厂及运行规程所规定的程序进行,杜绝错误的运行操作程序,以防止由于操作不当而导致叶片损坏。3.4检修中,对汽轮机叶片的检查和维护应按正确合理的维修工艺进行。

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

汽轮机典型事故处理

汽 轮 机 典 型 事 故 处 理 杨伟辉刘欢王熙博 2015年7月3日

目录 汽轮机水冲击 (1) 汽轮机组异常振动 (3) 汽轮机超速 (5) 汽轮机大轴弯曲 (6) 机组真空下降 (8) 汽轮机油系统着火 (10)

汽轮机水冲击 1.现象 1)主蒸汽、再热蒸汽和抽汽温度急剧下降,过热度减小。 2)汽缸上、下缸温差明显增大。 3)主蒸汽或再热蒸汽管道振动,轴封或汽轮机内有水击声,或从进汽管法兰、轴封、汽缸结合面处冒出白色的湿蒸汽或溅出水滴。 4)轴向位移增大,推力轴承金属温度和回油温度急剧上升。 5)机组发生强烈振动。 2.原因 1)锅炉汽温调节失灵,主蒸汽温度、再热蒸汽温度急剧下降,蒸汽带水进入汽轮机。 2)加热器管子破裂,大量给水进入汽侧或加热器水位调节失灵,造成加热器满水,加热器保护拒动,或加热器抽汽逆止门不严,水从加热器导入汽轮机。 3)轴封蒸汽温度不够或调节门动作不正常,水带入汽轮机轴封腔室。 4)7号低加满水,直接进入汽轮机。 5)抽汽管道低位疏水点调节门动作不正常,造成抽汽管道积水进入汽轮机。 6)高旁减温水门不严或误开。 7)高中压缸疏水不畅。 8)除氧水位高Ⅲ值未及时解列,造成水倒入汽轮机。 3.处理

1)紧急破坏真空停机。同时查找分析进水原因,切断进水途径。如确认加热器管束破裂,立即切除该加热器。 2)汽机打开各部疏水门。 3)细听机内声音,正确记录惰走时间。 4)监视推力瓦温度、轴向位移及高、低压缸胀差变化。 5)转子静止后投入连续盘车,测量大轴弯曲,检查上下缸温差。 6)如停机惰走过程中,一切正常,可重新启动,但启动前要充分疏水。再次启动时汽缸上下缸温差<42℃,转子偏心度应<0.076mm,重新启动过程中,密切监视机组振动、声音、推力瓦温及轴向位移、胀差、上下缸温差等数值。重新启动过程中,发现机内有异音或振动增大应停止启动。 7)如水冲击时,推力瓦温明显升高,轴向位移超过极限值,惰走时间较正常明显缩短时,应停机检查。 8)汽轮机盘车过程中发现汽缸进水,应迅速查明原因并消除,保持盘车运行直到汽轮机上下缸温差恢复正常。同时加强汽轮机内部听音检查,加强大轴晃动度、盘车电流的监视。 9)汽轮机在升速过程中发现进水,应立即停机,进行盘车。

浅谈汽轮机叶片结垢及其预防

浅谈汽轮机叶片结垢及其预防 叶片作为汽轮机的关键部件,又是最精细、最重要的零件之一,它在最苛刻的条件下承受高温、高压、巨大的离心力、蒸汽力、腐蚀和震动以及湿蒸汽区水滴冲蚀的共同作用,仍保持较高的性能。空气运动学性能加上几何图形、震动强度及运行方式对机组的安全可靠起决定性的影响,但由于一些实际中的操作,汽轮机叶片结垢现象已经制约了机组的正常运行。基于此,本文就汽轮机叶片结垢及对策建议和预防措施展开了讨论。 标签:汽轮机;叶片;结垢;预防措施 1、汽轮机叶片结垢及结垢原因分析 某汽轮机投运多年来,从未因设备故障造成过停机,运行工况一直处于良好状态。但自上个月起,汽轮机在负荷未增加的情况下,主蒸汽进汽流量有所增加,且调节级后压力也有所上升,进汽调节阀开度不断增大,并且随着调节级后压力的提升,调节汽阀的开度已全开,无调节手段。为了维持生产,不得不采取降低氧气产量,减少进入空压机、增压机的空气量,减轻汽轮机的负荷等一系列措施,但汽轮机的工况一直未见好转。为保证汽轮机的运行功率,不得不提高蒸汽的初压,增大进气流量,但这种方法会使汽轮机组的安全性降低,存在一定的潜在危险性,不能长期使用。经分析,认为造成汽轮机运行工况恶化的原因是汽轮机的喷嘴(静叶片)和动叶片等过流部件结垢(分析结垢种类为溶解盐垢类),尤其是中间叶片部位结垢比较严重,从而导致有效过流面积减小,摩擦损失增大,机械效率下降。又根据主蒸汽流量增加,调节级后压力上升,凝汽器真空度同时上升的情况,判断调节级后各级蒸汽温度较高,使得结垢现象产生,尤其是第四到第六级结垢较严重。调节级、第二、第三级由于蒸汽压力较高,蒸汽中所含盐类不易析出,结垢相对较轻,第七、第八级在湿蒸汽区间运行,故结垢的可能性也较小。 2、汽轮机叶片结垢的对策 2.1化学方法和手工清洗 (1)化学方法。使用W(H2SO4)=10%的稀硫酸进行人工清洗(使用时注意安全),因为稀硫酸与钠盐会发生化学反应,生成可溶性的盐、二氧化碳和水,可以消除部分的结垢。(2)手工清洗法。先将汽轮机组的电源关闭,将其拆开,把喷嘴、隔槽板及转子拆卸吊出,置于专门的支架上,先用高压软化水或专门的清理液进行清理,将软性污垢清除干净,再用砂轮、砂纸、扁铲等机械工具进行手工清理,最终将结构清除干净,但用时较多,效果不是太明显。 2.2饱和湿蒸汽在线处理 降低汽轮机的负荷,将汽轮机由抽凝式变为全凝式运行,空压机、增压机不

换热器结垢机理及防治措施

换热器结垢机理及防治措施 污垢是一种极为普遍的现象,广泛存在于各种传热过程中,是许多换热设.备经常遇到的问题。综观当今工业界,结垢造成的浪费和损失是很严重。由于许多换热设备相对比较落后,污垢造成的实际损失还可能更高些。由于换热设备中温度梯度的存在,使换热面上的污垢形成机制更为复杂,污垢所带来的危害更为强烈,所以备受科学界和工程技术人员的广泛关注。是涉及国民经济众多产业和部门的一个急需解决的问题。 污垢的定义及其对换热设备的影响 污垢的定义。换热设备污垢是指流体中的组分或杂质在与之相接触的换热表面上逐渐积聚起来的那层固态物质。这层物质是“不需要”的多余物质,它通常以混合物的形态存在。污垢是热的不良导体,其热导率一般只有碳钢的数十分之一,不到不锈钢的1/10。一旦换热面上有了污垢,按串联热阻的观点,流体与换热壁面之间的传热热阻式中:污垢热阻,即污垢层形成的附加热阻,㎡?K/W;R:总传热热阻,㎡?K/W;α:传热系数,W/㎡?K。 污垢对换热设备及其系统的影响。结垢对换热设备的影响主要有两个方面,一是由于污垢层具有很低的导热系数,

从而增加了传热热阻,降低了换热设备的传热效率。二是当换热设备表面有结垢层形成时,换热设备中流体通道的过流面积将减少,导致流体流过设备时的阻力增加,从而消耗更多的泵功率,使生产成本增加。通常,为了补偿由于污垢而引起的换热效率降低,在设计换热器时,要选取过余的换热面积作为补偿,将污垢热阻折算在总传热系数中: =++++式中,为基于管外表面的总传热系数,W/㎡?K;A 为管壁面积,为平均管壁面积,㎡;为污垢热阻,为管壁热阻,㎡?K/W;α为对流传热系数,W/㎡?K;下标i、o分别表示管内和管外。 初投资费用增加在设计阶段,选用过余换热面积而增加的费用,即为增加的初投资,挟是合理的费用投资,而过多的费用增加有2个因素:①由于设计时选取了比实际污垢高的污垢热阻值,过多换热面积的投资造成浪费,即增加了换热器的初投资。②由于设计时选取了比实际污垢小的污垢热阻值,从而造成换热设备在运行较短的一段时间后,出现换热不足,要增加新的换热器来并联运行,这部分费用也使初投资费用增加。其间还有可能造成停产,因而经济损失更大。 操作费用增加由于结垢层的形成,流体流动阻力增大,造成泵功率增大,因而操作费用增加。此外,换热器需经常清洗,也使运行费用增加。 从应用角度看,影响因素有操作参数、流体性质和换热

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。

汽机事故预想

汽机事故预想

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1汽轮机超速 1.1主要危害 严重时导致叶轮、叶片及围带松动变形脱落、轴承损坏、动静摩擦甚至断轴。 1.2现象 1)机组突然甩负荷到零,转速超过3000rpm并继续上升,可能超过危急保安器动作转速。 2)DEH电超速、OPC超速、TSI电超速、机械超速保护动作、报警发出。 3)机组发出异常声音、振动变化。 1.3原因 1)DEH系统控制失常。 2)发电机甩负荷到零,汽轮机调速系统工作不正常。 3)进行超速保护试验时转速失控。 4)汽轮机脱扣后,主汽门、调速汽门、高压缸排汽逆止门及抽汽逆止门、供热快关阀等卡涩或关不到位。 5)汽轮机主汽门、调速汽门严密性不合格。 1.4处理 1)汽机转速超过3330rpm而保护未动作应立即手动紧急停机,并确认主机高、中压主汽门,高、中压调门,各抽汽逆止门、供热快关阀应迅速关闭。 2)破坏凝汽器真空,锅炉泄压。汽机跳闸后,检查主机主汽门、调门和抽汽逆止门应关闭严密。若未关严,应设法关严若发现转速继续升高,应采取果断隔离及泄压措施。 4)当超速保安系统各环节部套设备,未发现任何明显损坏现象,且停机过程中未发现机组异常情况时,则在超速跳闸保护系统调整合格(包括危急遮断器调整),且主汽门、调门、抽汽逆止门等关闭试验合格后,方可重新启动机组。并网前必须进行危急遮断器注油试验,并网后,还须进行危急遮断器升速动作试验,试验合格后,方允许重新并网带负荷。 5)重新启动过程中应对汽轮机振动、内部声音、轴承温度、轴向位移、推力轴承温度等进行重点检查与监视,发现异常应停止启动。 6)由于汽轮机主汽门、调速汽门严密性不合格引起超速,应经处理且严密性合格后才允许启动。 1.5防范措施 1)启动前认真检查高、中压主汽门、调速汽门开关动作灵活,调节系统存在调节部套卡涩、调整失灵或其他工作不正常时,严禁启动。 2)机组启动前的试验应按规定严格执行。 3) 机组主辅设备的保护装置必须正常投入,汽轮机安全监控系统各参数显示正确,否则禁止启动,运行中严禁随意退出保护。 4)主汽门、调速汽门严密性试验不合格,严禁进行超速试验。 5)严格按规程要求进行调节保安系统的定期试验并做好完整的试验记录,运行中任一汽轮机超速保护故障不能消除时应停机消除。 6)应定期进行危急保安器充油试验、各停机保护的在线试验和主汽门、调速汽门及各抽汽逆止门的活动试验。 7)在机组正常启动或停机的过程中,汽轮机旁路系统的投入应严格执行规程要求。 8)停机过程中发现主汽门或调速汽门卡涩,应将负荷减至0MW,锅炉熄火,汽轮机打闸,发电机解列。 9)加强汽、水、油品质监督,品质符合规定。 10)转速监测控制系统工作应正常。

换热器发生结垢的原因分析及处理方法

换热器发生结垢的原因分析及处理方法 换热器是炼油厂常减压车间应用广泛的冷换设备,工厂每年因处理换热器的结垢而耗资巨大,问题严重时还会影响安全生产的进行。根据结垢层沉积的机理,可将污垢分为颗粒污垢、结晶污垢、化学反应污垢、腐蚀污垢、生物污垢等。 1)颗粒污垢:悬浮于流体的固体微粒在换热表面上的积聚。这种污垢也包括较大固态微粒在水平换热面上因重力作用形成的沉淀层,即所谓沉淀污垢和其他胶体微粒的沉积。 2)结晶污垢:溶解于流体中的无机盐在换热表面上结晶而形成的沉积物,通常发生在过饱和或冷却时。典型的污垢如冷却水侧的碳酸钙、硫酸钙和二氧化硅结垢层。 3)化学反应污垢:在传热表面上进行化学反应而产生的污垢,传热面材料不参加反应,但可作为化学反应的一种催化剂。 4)腐蚀污垢:具有腐蚀性的流体或者流体中含有腐蚀性的杂质对换热器表面腐蚀而产生的污垢。通常,腐蚀程度取决于流体中的成分、温度及被处理流体的 pH 值。 5)生物污垢:除海水冷却装置外,一般生物污垢均指微生物污垢。其可能产生粘泥,而粘泥反过来又为生物污垢的繁殖提供了条件,这种污垢对温度很敏感,在适宜的温度条件下,生物污垢可生成可观厚度的污垢层。 6)凝固污垢:流体在过冷的换热器面上凝固而形成的污

垢。例如当水低于冰点而在换热表面上凝固成冰。温度分布的均匀与否对这种污垢影响很大。 防止结垢的技术应考虑以下几点:1)防止结垢形成;2)防止结垢后物质之间的粘结及其在传热表面上的沉积;3)从传热表面上除去沉积物。 防止结垢采取的措施包括以下几个方面: 1 设计阶段应采取的措施 在换热器的设计阶段,考虑潜在污垢时的设计,应考虑如下 6 个方面:1)换热器,也称为换热设备,热交换器,热交换设备href="https://www.doczj.com/doc/eb12608069.html,/" target=_blank>换热器容易清洗和维修(如板式换热器);2)换热器设备安装后,清洗污垢时不需拆卸设备,即能在工作现场进行清洗;3)应取最少的死区和低流速区;4)换热器内流速分布应均匀,以避免较大的速度梯度,确保温度分布均匀(如折流板区);5)在保证合理的压力降和不造成腐蚀的前提下,提高流速有助于减少污垢;6)应考虑换热器表面温度对污垢形成的影响。 2 运行阶段污垢的控制 1)维持设计条件由于在设计换热器时,采用了过余的换热面积,在运行时,为满足工艺需要,需调节流速和温度,从而与设计条件不同,然而应通过旁路系统尽量维持设计条件(流速和温度)以延长运行时间,推迟污垢的发生。2)运行参数控制在换热器运行时,进口物料条件可能变化,因此要

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

全国20起汽轮机事故汇编

一富拉尔基二电厂86年3号机断油烧瓦事故 (一)、事故经过86年2月23日3号机(200MW)临检结束,2时25分3号炉点火,6时20分冲动,5分钟即到3000转/分定速。汽机运行班长辛××来到三号机操作盘前见已定速便说:“调速油泵可以停了”,并准备自己下零米去关调速油泵出口门,这时备用司机王××说:“我去”,便下去了。班长去五瓦处检查,室内只留司机朱××。王××关闭凋速油泵出口门到一半(原未全开)的时候,听到给水泵声音不正常,便停止关门去给水泵处检查。6时28分,高、中压油动机先后自行关闭,司机忙喊:“快去开调速油泵出口门”,但室内无值班员。班长在机头手摇同步器挂闸未成功。此时1—5瓦冒烟,立即打闸停机。此时副班长跑下去把调速油泵出口门全开,但为时已晚。6时33分,转子停止,惰走7分钟,经检查除1瓦外,其他各瓦都有不同程度的磨损。汽封片磨平或倒状,22级以后的隔板汽封磨损较重,20级叶片围板及铆钉头有轻度磨痕。转入大修处理。

(二)、原因分析
1、油泵不打油,调速油压降低,各调速汽门关闭。三号机于84年9月25日投产,11月曾发生大轴弯曲事故,汽封片磨损未完全处理,汽封漏汽很大,使主油箱存水结垢严重,主油箱排汽阀堵塞未能排出空气。主油泵入口有空气使调速油压下降。此次启动速度快,从冲动到定速只有5分钟,调速油泵运行时间短空气尚未排出,就急剧关闭调速油泵出口门。过去也曾因调速油泵停的快,油压出现过波动,后改关出口门的方法停泵。这次又操作联系不当,使油压下降。
2、交直流油泵未启动。当备用司机关调速油泵出门时,司机未能很好的监视油压变化,慌乱中也忘记启动润滑油泵。24伏直流监视灯光早已消失一直未能发现。
3、低油压联动电源已经切除。20日热工人员未开工作票在三号机热控盘进行了四项工作,把热工保护电源总开关断开,工作结束忘记合上,致使低油压未能联动润滑油泵。
4、这次机组启动,使用了启动操作票,操作票中有“交直流润滑油泵联动试验和低油压联动试验”项目,但司机在执行这两项工作都没有做,而操作票上却已划“√”。
二浙江台州发电厂88年1号汽轮发电机组烧瓦事故 1988年8月18日15时25分,台州发电厂1号汽轮发电机组因油系统中渗有大量空气,造成自动主汽门自行关闭,调速油泵未自启动,交流润滑油泵刚自启动即被直流油泵自启动而闭锁,直流油泵自启动后电机烧损,致使断电烧瓦,构成重大事故。 (一)、事故经过 台州发电厂1号汽轮发电机系上海汽轮机厂制造,N125-135/535/535型,1982年12月投产。事故发生前,1号机组额定出力运行,各参数均正常,当时系统频率49.6Hz,汽轮机润滑油系统旁路滤网运行,主滤网撤出清理,14时55分主滤网清理结束。15时当班班长郑××下令一号机司机陶 ××将旁路滤网切换为主滤网运行,陶接令后即用电话令零米值班员李××开启交流润滑油泵轧兰冷却水。接着陶按规定启动了交流润滑油泵,并将监盘工作交给监盘副司机管××,即去零米执行润滑油滤网切换监护操作。15时12分主滤网充油排汽结束,15时16分主滤网投入运行,当关闭旁路滤网出口二圈时,发现调速油泵启动,陶即令李停止操作,并跑至零米值班室打电话询问情况。 同时,在监盘的副司机管××,当时在场的班长傅××,当班班长郑见调速油泵运行指示红灯闪光(自启动),并听到警铃响了一下,但未见光字牌亮,查油压正常。郑令现场副司机王××检查,未见异常,也无其他人员在工作,分析为误自启动,即令管停下调速油泵,停后各油压均稍有下降,几秒钟后调速油泵又自启动,警铃响,“主油泵出口油压低至0.9MPa光字牌亮后又熄灭,查油压恢复正常,管即复归开关控制把手(合上),15时17分郑接陶询问电话,郑告:“是自启动”。并查问下面操作情况后,通知陶:“上面准备停交流润滑油泵,保持调速油泵运行,滤网切换操作完毕后汇报”。陶答:“好的”。陶回到现场时见交流润滑油泵转速已下降,随即关闭该泵轧兰冷却水,调整好调速油泵冷却水。15时20分旁路滤网撤出运行操作完毕(出口门关闭)。陶汇报郑:“切换操作全部结束”。并提出:“慢慢关闭调速油泵出口门,上面注意油压变化,待全关后现扬按事故按钮停调速油泵,然后再开启出口门”。郑同意如此操作。陶令李去操作,由李关闭调速油泵出口门后,陶按事故按

汽轮机结垢原因分析

汽轮机内盐类沉积形成的原因如下: 当带有杂质的过热蒸汽进入汽轮机后,由于蒸汽在汽轮机内膨作功,蒸汽的压力和温度逐渐下降,蒸汽中的钠盐和硅酸等杂质的溶解度随压力降低而减小,故当其中某种物质的溶解度降低到低于蒸汽中该物质的含量时,该物质就以结晶的形式析出,并沉积在汽轮机的蒸汽通流的表面上,在蒸汽流过汽轮机的喷嘴和叶片时,那些细微的浓液滴还能把一些固体微粒一起粘附在蒸汽通流表面上。因此在汽轮机的每个隔板和叶片上便产生了盐类附着物。 8机大修垢物分析数据如下:

#8机组大修受检部件:低压缸叶片及高压缸隔板检验名称:低压缸叶片及高压

#8机组大修受检部件:高压缸叶片检验名

汽轮机中盐类沉积物的分布情况如下: (1)不同级中沉积物量不一样。在汽轮机中除第一级和最后几级积盐量极少外,低压级的积盐量总是比高压级的多 些,中压级中的某几级所沉积的盐量也是很多的。(2)不同级中沉积物的化学组成不同。其化学组成的分布主要是依据汽缸的压力级而定。基本规律归纳如下:1)高压级中的沉积物有:Na2SO4、Na2SiO3、Na2PO4等。 2)中压级中的沉积物有:NaCl、Na2CO3、NaOH等,还可能有Na2O·Fe2O3·4SiO2(钠锥石)和Na2FeO2(铁 酸钠)等。 3)低压级中的沉积物有:SiO2。 4)铁的氧化物(主要是Fe3O4,部分是Fe2O3),在汽轮机各级中(包括第一级)都可能沉积,能常在高压级的沉积 物中它所占的百分率要比低压级多些。 (3)在各级隔板和轮上分布不均匀。汽轮机中的沉积物不仅在不同级中的分布不钧匀。汽轮机中的沉积物不仅在不 同级中的分布不均匀,即使在同一级中部位不同,分布 也不均匀。例如:在叶轮上叶片的边缘、复环的内表面、 叶片轮孔、叶轮和隔板的背面等处积盐量往往较多,这 可能与蒸汽的流动工况有关。 (4)供热机组和经常启、停的汽轮机内,沉积物量较小。 汽轮机的前后几级没有盐类沉积物: 汽轮机内各级的积盐情况不同,这主要与蒸汽的流动工况有关

热交换器结垢的原因及处理方法

热交换器结垢的原因及处理方法 换热器在化工生产中占有重要地位,而换热器机组结垢腐蚀,导致传热不够而被迫停车清洗或者换热器的更换,严重时会影响安全生产的进行,更会增加企业运行的成本. 1结垢原因 1.1颗粒污垢 悬浮于流体的固体微粒在换热表面上的积聚,一般是由颗粒细小的泥沙尘土不溶性盐类胶状物油污等组成 当含有这些物质的水流经换热器表面时,容易形成污垢沉积物,形成垢下腐蚀,为某些细菌生存和繁殖提供温床当防腐措施不当时,最终导致换热表面腐蚀穿孔而泄漏 1.2生物污垢 除海水冷却装置外,一般生物污垢均指微生物污垢循环水系统中最常见的微生物主要是铁细菌真菌和藻类 铁细菌能把溶于水中的Fe2+ 转化为不溶于水的Fe2O3 的水合物,在水中产生大量铁氧化物沉淀以及建立氧浓差腐蚀电池,腐蚀金属 且循环水系统中的藻类常在水中形成金属表面差异腐蚀电池而导致沉积物下腐蚀块状的还会堵塞换热器中的管路,减少水的流量,从而降低换热效率 1.3结晶污垢 在冷却水循环系统中,随着水分的蒸发,水中溶解的盐类(如重碳酸盐)的浓度增高,部分盐类因过饱和而析出,而某些盐类则因通过换热器传热表面时受热分解产生沉淀这些水垢由无机盐组成结晶致密,被称为结晶水垢 1.4腐蚀污垢 具有腐蚀性的流体或者流体中含有腐蚀性的杂质对换热表面腐蚀而产生的污垢腐蚀程度取决于流体中的成分温度及被处理流体的pH 值等因素 通常,冷却管中的污垢冷却管一般为紫铜管和黄铜管,金属腐蚀主要是较高温度下(40~50)的氧腐蚀,污垢以铜或铜合金腐蚀产物和钙镁沉淀物为主,从而造成大量腐蚀污垢 1.5凝固污垢 流体在过冷的换热面上凝固而形成的污垢例如当水低于冰点而在换热表面上凝固成冰温度分布的均匀与否对这种污垢影响很大 2金属腐蚀

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

汽轮机异常振动分析与排除 贾峰

汽轮机异常振动分析与排除贾峰 发表时间:2018-11-18T20:20:10.497Z 来源:《防护工程》2018年第20期作者:贾峰王舰[导读] 在我们国家,广大的北方区域因为水少,大多是依靠火力来发电的。只有做好了电力供应才可以确保城市的稳定。 抚顺石化工程建设有限公司第七分公司辽宁抚顺 113008 摘要:在我们国家,广大的北方区域因为水少,大多是依靠火力来发电的。只有做好了电力供应才可以确保城市的稳定。为确保供电合理,电厂的维修机构都会在规定的时间中对设备开展详细的分析和维护。然而汽轮机作为发电体系中非常关键的一个构成要素,它的问题率的降低对于综合体系的发展来讲,意义非常多关键。它的不正常振动是目前来讲,非常难以应对的一个问题。对于这种状态,强化对 其不正常振动的探索,为维修机构提供必需的分析就变得非常的关键。 关键词:汽轮机;异常振动成因;排除措施 1汽轮机异常振动的原因 1.1汽流激振现象造成的异常振动 当大型汽轮机在运行过程中出现异常振动问题时,首先应当分析是否是由汽流激振造成的故障问题。由于大型汽轮机的末级较长,当汽轮机在运行时极易出现叶片膨胀造成汽流流道紊乱的情况,从而造成汽流激振现象。汽流激振现象具有两个较为明显的特征:第一,当汽轮机出现汽流激振现象会出现较大值的低频分量;第二,运行参数会突然增大影响汽轮机的振动情况。在判断汽轮机是否出现汽流激振现象时,需要通过大量汽轮机振动记录信息进行判断,通过对汽轮机长时间的振动数据进行分析,可以有效判断汽轮机的汽流激振现象。 1.2转子热变形造成的异常振动 汽轮机在运行过程中会出现转子热变形造成的异常振动情况,需要工作人员对转子热变形的成因进行分析,尽可能避免汽轮机的异常振动情况。造成汽轮机转子热变形的原因有很多,主要原因包括:汽轮机运行引发转子热度过热、汽轮机气缸出现进水情况、气缸中进入冷空气与气缸造成摩擦、汽轮机中心孔进油、汽轮机发电机转子冷却温度出现差异,以上原因均能造成汽轮机转子热变形情况的发生。当转子由于温度过热出现变形问题时,会直接造成汽轮机的异常振动,由于转子热变形情况可能是临时危害,也可能是永久危害,需要工作人员对转子热变形的危害情况进行判断,避免转子热变形对汽轮机的正常运行造成过于严重的影响。 1.3摩擦造成的异常振动 汽轮机由于长时间运行,对各个零部件均会造成不同程度的摩擦损伤,当零部件的摩擦损害过于严重时,则会造成汽轮机的异常振动问题。汽轮机摩擦出现异常振动的特征如下:第一,转子热变形会对汽轮机造成不平衡力,使汽轮机的振动信号受到影响,会出现少量分频、倍频以及高频分量等现象;第二,当汽轮机发生摩擦时,汽轮机的振动会出现波动,波动的持续时间较长。而汽轮机摩擦过于严重时,汽轮机的振动幅度会大幅增加;第三,汽轮机在延缓运行过程中,下降速度超过临界点时,汽轮机的振动幅度会增大。当汽轮机停止转动后,汽轮机的测量轴会出现明显晃动。简而言之,汽轮机由于摩擦出现异常振动是由于摩擦致使汽轮机温度升高,局部温度过热造成转子热变形,产生不平衡力造成的异常振动。 2汽轮机组常见异常振动排除 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。 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,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。 2.3摩擦振动的特征原因与排除 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。

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