国产300MW汽轮机自激振动特征与诊断
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汽轮机#1瓦轴振动异常原因分析及处理措施作者:***来源:《今日自动化》2020年第10期[摘要]許昌龙岗发电有限责任公司2号机组350MW亚临界单轴双缸双排汽、一次再热冷凝式汽轮发电机组,机组正常运行中,在低负荷阶段,频繁发生#1瓦轴振波动问题,振动波动持续时长约2h。
针对#1瓦轴振波动情况,邀请大唐华中电力试验研究院,对#1瓦轴振动数据进行在线采集,并进行故障诊断,分析认为#1瓦轴振动是轴承外油挡积碳严重导致动静碰磨,引起振动波动大,通过对#1瓦轴油挡处积碳进行清理,并将油挡间隙调整至设计值,机组启动后,振动正常,未出现波动情况,保证了机组安全稳定运行。
[关键词]汽轮发电机组;轴系;振动;波动[中图分类号]TM621 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2020)10–00–03Cause Analysis and Treatment Measures for Abnormal Vibration ofSteam Turbine 1 BearingLi Dong-sheng[Abstract]In the normal operation of 350MW subcritical single shaft double cylinder double exhaust and once reheat condensing steam turbine generator unit of Xuchang Longgang Power Generation Co., Ltd., in the low load stage, the vibration fluctuation of bearing shaft occurs frequently, and the vibration fluctuation lasts for about two hours. According to the vibration fluctuation of Normal, no fluctuations, to ensure the safe and stable operation of the unit.[Keywords]steam turbine generator set; shafting; vibration; fluctuation许昌龙岗发电有限责任公司两台350 MW机组(编号分别为#1、#2)由美国西屋公司总承包,上海汽轮机厂组装建造,2001年投入商业运行,该机组为亚临界单轴双缸双排汽、一次再热冷凝式汽轮发电机组,高中压缸采用合缸,高中压转子一体,采用整体锻造,为减少机组运行时的轴向推力,在设计和制造上采用高、中压缸合缸对称布置,低压缸双缸、进汽分流布置,这样可以在运行时相互抵消部分轴向推力,从而可以减轻推力轴承的负荷,并可减小推力轴承的尺寸,大大提高安全运行系数。
汽轮机振动原因分析作者:祝友军王兰明来源:《科学与财富》2016年第19期我国北方城市由于水利资源较南方少,火力发电是城市用电的主要来源。
电力供给是城市发展的关键,为了增加城市用电的稳定,电厂维修部门都会定期对发电机组进行检修与维护。
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,为发电企业维修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。
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。
300MW汽轮机低压缸轴承振动分析及处理摘要某厂1号机组于2020年10月26日完成供热能力提升改造,启机后逐渐参与抽汽供热,机组整体运行参数平稳。
机组运行中汽轮机低压缸轴瓦出现振动异常,振幅波动明显增大,低压缸3Y、4Y轴振动及4号轴承振动幅值间歇性地、无规律的爬升增大,通过判断分析和处理,消除振动突增的情况。
一、设备介绍汽轮机由哈尔滨汽轮机有限公司设计制造,机组原型号为N300-16.7/538/ 538,型式为亚临界一次中间再热双缸双排汽反动凝汽式汽轮机,额定功率(ECR)为300MW,最大功率(VWO)为335MW。
经供热改造后型号为C240/N300-16.7/538/538,额定功率(ECR)为300MW,最大功率(VWO)为335MW。
单台机组额定抽汽量100t/h,单台机组最大抽汽量200t/h。
末级叶片长度为900mm,次末级叶片长度为515mm。
通流级数为:高压缸:1个调节级+12个压力级;中压缸:9个压力级;低压缸:2×7个压力级;转向为从汽轮机向发电机方向看为顺时针方向旋转。
二、项目实施前简况2021年1月11日左右汽轮机低压缸轴瓦开始出现振动异常,振幅波动明显增大,3Y、4Y轴振动及4号轴承振动幅值间歇性地、无规律的爬升增大,每次爬升的振幅峰值从初起的约60μm逐渐增至200μm,一般持续3-4个小时后又逐步恢复正常。
在机组振动发生异常突增后,某厂运行部门制定了运行调整计划,期间采用调整机组负荷、调整供热量、稳定主再热蒸汽参数、控制机组补水量和温度以及减小油箱负压等方法来抑制振动,经多方调整,无明显效果。
4月3日调取历史曲线进行分析,未发现1号机组停止随机振动原因与2号机组停机有何关联,也并未发现与1号机组停止供热及1号机新增热网供热抽气温度、供汽流量等参数有何关联。
机组振动情况其特点,经各方专家进行频谱分析后一致认为1号机组发生的振动波动表现为基频分量,属于普通强迫振动,且振动波动随机变化、与汽机运行参数没有直接的对应关系,振动具有可恢复性,这说明振动波动的原因是动静碰摩。
汽轮机振动特性分析及故障判断随着经济的快速发展,汽轮机被广泛的应用在各行各业,加强汽轮机振动特性分析及故障判断,对我国汽轮机行业的的发展起着至关重要的作用。
本文将从汽轮机振动故障分析、西屋引进型600MW汽轮机振动特性分析及汽轮机振动特性分析发展趋向等几个方面进行分析。
标签:汽轮机;振动特性;故障一、前言目前由于汽轮机行业的不断壮大,汽轮机振动特性分析及故障判断的问题得到了人们的广泛关注。
虽然我国在此方面上有所完善和进步,但是仍然存在一些问题和不足需要改进。
在建设社会主义和谐社会的新时期,进一步加强汽轮机的振动特性分析技术,保证汽轮机的运行质量,是促进汽轮机发展的一个重要环节。
二、汽轮机振动故障分析1、转子故障引起的振动(1)转子质量不平衡。
在现场发生的机组振动过大,按其原因分,属于转子质量不平衡的占了绝大部分,转子质量不平衡可分为转子残余不平衡和转子部分缺损两种情况。
(2)转子中心不正。
机组各转子中心不正对轴承振动的影响很大,它是产生转子扰动力的原因之一,而影响转子中心不正的原因很多,其中有由于转子中心测量调整不精确造成的,有由于联轴器缺陷造成的。
(3)转子热弯曲。
转子热弯曲包括发电机转子热弯曲和汽轮机转子热弯曲两部分。
发电机在热态时振动较大,其原因是由于转子在径向受到不均匀的加热或冷却,使转子热弯曲。
汽轮机转子产生热弯曲的原因有些与发电机转子相同,有些则不同。
(4)转子产生裂纹。
转子轴系是大功率动力机械的重要部件,其工作环境极其恶劣,在高温、高压下的蒸汽环境中,并高速运行,不但要受到机械载荷的作用,还要承受交变热负荷。
2、转轴碰摩引起振动转轴径向碰摩是机组启动和正常运行中振动突然增大的主要故障之一,据国内汽轮机转轴事故统计表明,其中的86%是由转轴碰摩引起的,转轴碰摩严重时还会引起轴系破坏事故,因此正确地诊断机组启停和运行中转轴碰摩具有非常重大的意义。
转轴碰摩具体又可分为机组启停中碰摩和工作转速下的碰摩,下面将分别给予分析。
汽轮机振动的原因分析及处理摘要:汽轮机是电力系统中的重要组成部分,保障其安全性,可确保电力系统稳定运行,实现其应有的效益。
在实际运行时,汽轮机经常会出现一些故障,影响了机器的正常使用。
汽轮机机组的振动对整体设备的运行是非常不利的,会对整体系统产生重要的破坏作用。
因此,工作人员还应该结合异常振动的状况,采取科学合理的方式进行充分的数据分析,及时把握机组的运行情况。
关键词:汽轮机;异常振动;故障原因;故障排除1、汽轮机的概述汽轮机是一种将蒸汽能量转换为机械功能的旋转式动力器械,其主要作用于发电机的远动机,也可以驱使各种泵、风机、压缩机等。
世界上第一台汽轮机是瑞典工程师瓦尔于1882年设计制造,相对西方国家,我国汽轮机的发展起步较晚,于1955年在伤害生产出我国第一台汽轮机。
随着社会的发展,汽轮机的应用逐渐增多,尤其是电力企业在我国大力发展之后,大量的汽轮机被应用于现代核电站之中,汽轮机在我国应用的增加,人们对汽轮机的质量问题提出越来越高的要求。
1.1结构部件及配套设备凝气设备主要由,凝汽器、循环水泵、凝结水泵以及抽气器组成,汽轮机排气进入凝汽器,然后在循环水的作用下,凝结为水,然后由凝结水泵抽出,经过热器加热后,将水送回锅炉。
在进行汽轮机的使用时,往往应该注意到其主要的配套设备。
汽轮机主要由轮转部位和主要的联动区域构成,其他部分是静止的,涵盖隔板、进汽部分等。
因为汽轮机在使用时需要在较高的温度下,因此该设备属于高精密度要求的机械设备,同时需要与不同的加热器设备相结合,共同构成相对稳定的结构部件。
1.2汽轮机的特点同以往的蒸汽机相比,汽轮机在机械生产中具有更多的优势。
结合机械汽轮机的运用来提升整体设备的功耗,对单位面积热能的转化有着很大的帮助。
因此汽轮机能够在功率的提升方面甩开蒸汽机很大一部分。
就汽轮机的运用进行分析,从整体上带动汽轮机运作环境温度的提升,能够在很大程度上提高热转化的效率。
从汽轮机出现以来,越来越多的工作人员开始将汽轮机的运作放在机械生产的首要位置。
汽轮机运行中的振动问题防治处理摘要:汽轮机设备的异常振动严重影响到设备的正常运行,严重时甚至出现振动过高而停机的现象,造成了巨大经济损失。
汽轮机的振动问题受到很多因素的影响,通过深入分析汽轮机振动问题并进行防治处理,可有效提高汽轮机运行效率,保障电力稳定高效生产。
关键词:汽轮机;振动问题;防治处理随着新能源的不断入网,常规火电机组参与调峰的范围越来越大,调峰深度也不断增加,给大功率火电机组的安全稳定性带来了新的挑战。
随着大容量机组调峰深度的增加,随之而来的新的振动问题也逐渐增多。
因此对于汽轮机振动问题的有效解决是当前急需面对的一个问题。
1汽轮机振动危害分析振动即指物体偏离原有位置,通过能量转换使其产生了一定的位移,一般情况下的振动并不会损害到汽轮机设备,不会影响到汽轮机的正常工作,但振动幅度超过某一范围时,就会影响到汽轮机设备的作业效率甚至造成停机磨损。
产生振动的原因是多样的,在进行检修维护工作时要对汽轮机的振动幅度进行监测,控制在0.05mm之内则可满足要求,否则会出现轴中心位置变化、发电机转子内冷水路出现堵塞或轴承磨损等汽轮机的异常振动情况,很容易产生汽轮机设备零件松动,造成内部摩擦磨损,从而缩短汽轮机设备的使用寿命。
2振动情况介绍2.1 轴系构成简介某公司3号机组汽轮机为亚临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽、冷凝式汽轮机,额定功率600MW,型号为N600-16.7/537/537型。
机组轴系由高中压转子、低压Ⅰ转子、低压Ⅱ转子、发电机转子、励磁短轴组成,各转子之间均采用刚性连接。
2.2 机组振动情况介绍12月3日18:57,负荷210MW,主汽温度537.6℃,轴封母管温度239.9℃,高排温度270℃,高压外缸上下缸温差2℃,1Y轴振62.16μm,2Y轴振29μm。
19:41,负荷297MW,主汽温度517.9℃,轴封母管温度228.8℃,高排温度261℃,高压外缸上下缸温差3℃,1Y轴振39.82μm,2Y轴振26μm。
300MW供热机组高中压转子振动的诊断及处理王凤良【摘要】针对某电厂一台300 MW供热机组进行刷式汽封改造后,机组在启动过程中高中压转子一直存在因一阶临界转速振动超标导致机组无法定速的振动故障,分析了高中压转子振动特性及该机组高中压转子的振动原因,制定了保证高中压转子安全前提下进行振动磨合的运行方案,采取一系列措施消除了振动故障,保证了机组的安全稳定运行.【期刊名称】《发电设备》【年(卷),期】2018(032)002【总页数】4页(P135-138)【关键词】汽轮发电机组;碰摩故障;高中压转子;动平衡【作者】王凤良【作者单位】大唐东北电力试验研究院,长春130012【正文语种】中文【中图分类】TK268.1为增加经济效益并节能减排,火电厂近年来趋向于单机容量大、机组数量多的发展趋势[1]。
在我国东北区域,300 MW的热电联产机组是冬季供热的主力机组。
然而,近年来发生了多起300 MW的供热机组高中压转子振动故障,有以动静碰摩为主的不稳定振动,有以高中压转子热变形为主的一阶临界振动等[2-5];故障发生的机组工况也是不确定的,有的发生在机组启停过程中,有的发生在冬季供热期。
热电联产机组高中压转子振动故障的发生,严重影响了机组的安全稳定运行,甚至严重影响区域供热的质量,给社会效益带来了较大的负面影响。
笔者以一台300 MW热电联产机组在经过刷式汽封改造后,高中压转子发生多次振动故障为实例,分析了机组高中压转子的振动特性,制定了消除高中压转子振动故障的解决措施,经过对高中压转子实施现场动平衡后,机组顺利达到额定转速并网发电及供热,保证了机组的安全稳定运行及区域供热的安全。
1 机组概况某电厂1号机组为300 MW热电联产机组,机组形式为亚临界、一次中间再热、单轴、单抽、两缸两排汽、凝汽式汽轮机,机组型号为C250/N300-16.7/537/537。
1号机组轴系由高中压联合转子、低压转子、发电机转子组成,各转子之间采用刚性联轴器连接,汽轮机高中压转子、低压转子及发动机转子均采用两支撑结构。
汽轮机振动分析与故障诊断摘要:汽轮发电机组是电力系统中的一个重要组成部分,它的结构和工作环境比较复杂,所以它的安全性要求比较高。
长期以来,汽轮机的故障率高,严重地影响了机组的正常运转。
随着科学技术的不断发展,智能化的计算机系统的广泛运用,为汽轮发电机组的振动故障自动分析提供了技术支撑。
关键词:汽轮机;发电机组;振动故障;故障检测1.汽轮机振动故障检测与诊断分析的目的目前,由于社会用电量的稳定需要和电力市场改革后对于机组稳定性要求更高,发电企业因设备故障导致的机组非计划停运而带来的经济损失是巨大的。
所以,他们必须制定一套能够保证设备正常运转的快速诊断程序。
相对于其他故障,运用先进的技术方法可以快速地对汽轮机的振动故障进行快速的判断和定位,为管理者和使用者提供了方便。
因此,在维护技术不断发展的今天,加速对汽轮机振动进行快速诊断和分析是非常必要的。
在机组运行中,最常见的故障就是汽轮机组的异常振动。
由于大机的叶片、叶轮等转动构件的受力超出了容许的设计范围,从而引起机组的损伤。
所以,设备的振动水平应控制在一定的容许值之内。
2.振动故障检测原理与分析技术的步骤2.1振动信号采集针对汽轮机故障,首先要在机组正常工作时,对其进行振动信号的检测。
振动信号是660 MW汽轮发电机组振动故障的主要载体,也是故障诊断的主要手段。
通过对振动信号的采集,可以从历史信息库中依据设备的工作特性,对故障发生的部位及原因进行客观、真实的分析。
2.2信息处理660 MW汽轮发电机组是一种大功率的机械设备,其工作时难免会产生大量的噪声,从而影响到检测系统对其检测结果的准确性。
为此,要对系统采集的噪声信号进行科学地降噪,排除异常的干扰,提取有效的信号进行分析。
2.3故障分析与诊断这是对机组振动故障进行分析的关键步骤,在此阶段,要对所搜集到的资料进行归纳、整理,并利用特征值判断出该装置的工作状态是否在合理的范围之内。
如果有什么不正常的地方,我们就得对资料库做进一步的分析。