润滑油不足时汽轮机组的振动特征及故障诊断
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汽轮机振动故障诊断与分析一、振动基础知识构成一个确定性振动有三个基本要素:即振幅 A ,频率f (ω)和相位φ,即使在非确定性振动中,有时也包含有确定性振动。
简谐振动:单自由度系统的自由振动,能用正弦函数或余弦函数表示的振动 。
0=+kx x m02=+x x nωm k n =ω)cos()(φω-=t A t xn旋转轴的振动:假设转子中部有一不平衡重量Q ,所处半径为r ,可以将Q 、r 看作分布在一段2h 长度上的分布载荷。
如果用转轴的偏心距U (s )来表示这种不平衡,则:⎪⎩⎪⎨⎧=O hmg Qr s U 2.)( h S S h S +≤≤-11式中:m 为转轴单位长度的质量,S 表示沿轴方向的位置,将Q 、r 引起的偏心U (s )按振型进行展开,则可得:123123()sinsin sin sinn k ss sU s A A A LL Ln s A Lππππ∞==+++⋅⋅⋅⋅⋅⋅=∑式中:A1、A2、A3……An 为各阶振型系数,可以用求取傅里叶系数的方法求得:S 在其他各点h Ln Sin S L n hn mg Qr h S L n h S L n hn mg Qr hs hs s L n n L hL mg Qr sds L n h mg Qr L A h S h S πππππππππ11111n sin 24)](cos )([cos 22cos 22sin 2211=--+-=-+-==⎰+-我们经常用到的一个振动测量参数Vrms为速度有效值,Vrms≈0.707v也称速度均方根,因为它最反映振动的强烈程度,所以又称振动烈度。
Vrms≈0.707v。
ωt+φ-----为相位。
相位(phase)是对于一个波,特定的时刻在它循环中的位置,相位描述信号波形变化的度量,通常以度(角度)作为单位,也称作相角。
当信号波形以周期的方式变化,波形循环一周即为360°实际工作中我们测量的相位是一个以键相脉冲为参考点的一个角度,目前大多仪器是如此定义的:振动高点相对与键相脉冲的角度差。
电厂汽机摩擦振动故障分析与诊断摘要:随着社会经济的不断发展,人民群众的日常生活以及有关的经济建设活动对用电的要求越来越高。
为保障电力供给,保障人们的正常生活,以及与之相关联的经济建设,需要提高电厂的发电效率,提高电厂的稳定性。
汽机是电厂重要的设备,为保障电厂的供电稳定性以及可靠性,必须保证汽机的运行处于正常稳定状态,以此来保障电厂的经济效益。
关键词:电厂汽机;摩擦振动;故障1.电厂汽机的整体概述电厂的汽机是电厂的一个非常重要的设备,如果说电厂的汽机出现故障,那么整个电厂就不能正常的运行,只有保证了电厂汽机的平稳运转才能确保电厂的平稳运行。
为了保障电力供应和电力企业的经济效益,现在中国大部分的电厂都是以煤为原料进行发电,而随着电厂机组容量越来越大,电厂机组能耗也越来越大。
在电厂运行过程中,由于受到热胀冷缩、金属材料热胀冷缩等因素的影响,往往会造成汽机本体变形或者汽轮机叶片被损坏等一系列问题。
对电厂汽机运行过程中出现的共性问题进行研究和解决,能够有效地提高汽机运行效率,从而减少汽机运行过程中煤等化石燃料的消耗,降低生产成本,提高电厂的经济效益。
2.电厂汽机故障调查技术分析2.1汽机性能调查技术对电厂汽机的性能参数进行研究是电厂汽机故障诊断的重要环节。
如冷凝器的不正常工作,其原因就在于冷却水管道壁结垢,从而影响管道的基础性能。
调查和诊断是利用性能调查技术来实现的,主要利用温度传感器、超声波流量传感器等来进行布局、分析、记录和传输水温,并利用相关系统来完成数值分析和存储。
在此基础上,对该系统进行运行特性分析,得出系统的清洁程度。
2.2轴承故障检测技术轴承作为汽机的核心部件,由于汽机的主体为金属,因此,在运行过程中,难免会发生摩擦磨损现象。
在轴承故障探伤技术中,采用磨削检测、倾斜检测、金属接触检测等方法,对轴承进行故障诊断与分析。
2.3汽机异常振动调查技术在实际运行过程中,汽机也会出现异常振动,这些异常振动的产生可能会影响到汽机的运行安全性。
汽轮发电机机组油膜振荡综合诊断与处理建议汽轮发电机机组是利用汽轮机驱动发电机产生电能的装置,其正常运转对于电力生产至关重要。
由于机组长期运行以及其他因素的影响,机组中的润滑油系统可能出现油膜振荡问题,严重影响机组的正常运行和寿命。
对于汽轮发电机机组油膜振荡问题的综合诊断和处理非常重要。
本文将从机组油膜振荡的原因、诊断方法和处理建议三个方面进行综合分析。
一、机组油膜振荡的原因1. 油膜振荡是由于机组运行时润滑油的振动引起的。
润滑油在机械部件表面形成一层薄膜,减少机械部件之间的摩擦和磨损,从而保证机组的正常运行。
但当润滑油的振动频率与机械部件的共振频率相近时,就会产生油膜振荡。
2. 机组设计不合理是油膜振荡的重要原因之一。
机组结构刚度不足、支座刚度不均匀、轴承刚度过大或过小等问题都可能导致油膜振荡的发生。
3. 机组运行过程中的机械故障也是油膜振荡的重要原因。
机械部件的磨损、轴承的损坏、齿轮间隙过大等问题都可能导致机组的振动频率发生变化,从而引发油膜振荡。
二、机组油膜振荡的诊断方法1. 观察机组的振动情况:通过安装振动传感器等设备,观察和记录机组的振动情况,特别是在运行过程中的振动频率和振幅的变化。
如果发现振动频率接近共振频率,说明存在油膜振荡的可能性。
2. 检测润滑油的振动:将机组的润滑油样品取出,使用振动传感器等设备检测润滑油的振动情况。
如果发现润滑油的振动频率与机组振动频率相近,说明存在油膜振荡问题。
3. 利用计算机模拟或仿真软件进行分析:将机组的结构和运行参数输入计算机模拟或仿真软件,通过计算和分析机组的共振频率和振动模态,判断是否存在油膜振荡。
三、机组油膜振荡的处理建议1. 对机组进行结构改造:根据机组的实际情况,对结构刚度不足、支座刚度不均匀等问题进行改造。
增加机组的刚度可以降低共振频率,从而减少油膜振荡的发生。
2. 更换合适的润滑油:选择合适的润滑油可以改善油膜振荡问题。
润滑油的黏度、粘度指数、摩擦系数等参数对油膜的形成和振动频率有一定的影响。
火电厂汽轮机常见的振动故障分析及故障诊断技术摘要:火力发电厂是重要的发电设施,电力设备的安全运行关系到电力供应的稳定性。
汽轮机组是火力发电系统的重要设备,汽轮机组的运行状态直接影响着电力供应,若在运行中汽轮机组发生故障会导致其他设备关联故障,甚至导致火力发电厂无法正常运转,造成不必要的经济损失。
但随着经济的快速发展,人们对电力供应以及电力供应的稳定性,提出了更高的要求,笔者针对火电厂计算机常见的振动故障进行分析,并提出相应的诊断方法,希望对火电厂汽轮机组的故障检修有所帮助。
关键词:火电厂;汽轮机;异常振动;故障排查;技术引言火电厂汽轮机作为一种能量转化设备,其内部结构较为复杂,主要由原动机、压缩机和其他动力机构成,通过电磁力和电感定理实现在电路和磁路之间的能量转换,从而满足发电需求。
由于火电厂汽轮机组长期处于高温高压的环境下工作,其进气压力、温度都处于较高的负荷状态,在运行过程中极易出现故障,导致汽轮机组出现振动。
对于检修工作人员需要具有预先防范的理念,在日常工作中能够及时发现异常震动的原因、并判断其振动位置、进行预防性维修,将异常震动对汽轮机组运行所带来的影响降至最低。
例如,转子作为汽轮机组的核心零件,转子出现质量不平衡或不对中等问题,通过检修人员对常见振动故障的表象原因进行分析,才能够实现精准的故障定位,保障火电厂的正常运转。
1 火电厂汽轮机振动原因1.1汽轮机机件转子热故障汽轮机在长时间使用过程中会出现振动问题,主要表现为转动时出现摩擦抖动或产生涡动的情况,若处于轻微状态,对汽轮机组影响不大;若产生温差,则会导致转子变形,此时转子呈不平衡运转状态,汽轮机组振动幅度明显提升。
产生此问题的主要原因是受热机件在安装过程中不够精准,未按照标准规范要求进行检测,导致部件受热不均衡,出现膨胀或变形等情况,转子运转失衡而产生振动。
在维修过程中,可通过更换磨损机件配件、调效间隙,减少轴位与密封位置摩擦[1]。
汽轮机振动的故障特征及处理分析发布时间:2021-08-13T14:15:49.550Z 来源:《科学与技术》2021年第11期作者:吕亚云[导读] 汽轮机的振动故障对汽轮机的损伤是极大的,若不能及时的进行修理,则会导致汽吕亚云中石化南京工程有限公司 210000摘要:汽轮机的振动故障对汽轮机的损伤是极大的,若不能及时的进行修理,则会导致汽轮机容易造成损害,且当一个汽轮机出现损坏现象时则会导致整个汽轮机组无法使用,这对企业的正常运转将会产生十分恶劣的影响。
基于此,本文主要研究汽轮机振动的故障特征及处理分析,期望对相关人员有所启示。
关键词:汽轮机;振动故障;转子;故障特征引言:汽轮机是火力发电厂的重要组成部分,保障其运行的稳定性则是保证火电厂经济效益的基础,因此,保证汽轮机的正常运行是尤为重要的。
转子是汽轮机的核心,在运行的过程中,很容易受到其他因素的干扰出现振动现象,致使汽轮机出现振动故障,而汽轮机振动的故障是汽轮机常发生的问题,且当发生汽轮机振动故障时,则需要立即根据故障类型合理的解决故障问题,这对于保证汽轮机组的运行稳定性是非常重要的。
一、汽轮机振动的故障类型及特征分析(一)不平衡振动汽轮机的不平衡现象的主要原因包括两种,一种是一个截面的不平衡现象,而另一种则是多个截面的不平衡现象。
当发生一个截面的不平衡现象时,则会导致汽轮机的轴出现静态不平衡,当轴在正常的运动时,会出现一个不平衡的力矩,而这一力矩会破坏轴的正常运动,进而促使轴出现一个转频的振动,而当轴发生转频的振动时,则会导致汽轮机出现振动,进而使得汽轮机出现振动故障,且由于一个截面的不平衡会导致轴的运转到达这一截面时摩擦力增加,轴运转受到阻碍,若不及时处理则会导致汽轮机被损坏。
当汽轮机发生多个截面的不平衡现象时,由于每一个截面的不平衡程度均不相同,致使当轴运行到不同的截面时,各个截面的振动幅度值也不相同,致使转子在不同截面所产生的频率也存在明显的差异,容易导致汽轮机一直出现振动故障,对汽轮机的损害极大。
电厂汽机摩擦振动故障与诊断分析摘要:在社会发展进程不断加快的形势下,用电需求日益提升,对于电厂来说保障汽机稳定运行是十分重要的。
但在汽轮机启动时,由于部分运行参数以及部件的状态出现不稳,导致其产生一定的摩擦振动故障,进而导致汽轮机运行异常,影响正常的供电工作。
因此,本文主要分析电厂汽机出现摩擦的原因,并开展相关故障诊断研究,提出有效的预防和控制措施,以此充分确保电厂汽机的安全性能。
关键词:电厂汽机;摩擦振动;故障诊断前言因为电厂汽机的运行环境相对复杂,而且内部系统、设备、装置以及元器件等较多。
一旦汽机在长时间运行后,则会出现部分设备出现异常运行的状况。
从而在很大程度上会增加机组运行能耗,并影响整个系统运行的效率和安全性能,阻碍电厂顺利发展。
因此相关人员需要积极开展日常维护作业,并注重提高维修人员的专业技术能力,以便于及时发现故障隐患,从而确保电厂汽机的运行具有稳定性。
1电厂汽机出现摩擦的原因分析导致电厂汽机部件出现失效的主要原因,大多数是出现动态和静态的摩擦问题。
比较常见的现象有转子弯曲,加剧块体振动,甚至可致使大轴完全弯曲、块体破裂等。
而出现摩擦振动故障的诱发因素包含以下几个方面:1.转轴振动相对较大。
即是汽机旋转轴的振幅过大,当其超过振动动态以及静态偏差时,则会因摩擦振动而出现损坏现象。
2.动静间隙出现不足。
当汽机的设计空间值较小时,则安装空间会相对较大,同时会因为间隔调整与安装维护要求不相符,导致摩擦振动故障。
3.汽机缸体发生跑偏、弯曲和变形等情况。
当设备上辊和下辊之间的温差较大,而且预热时间出现不足时,则会造成辊发生变形或弯曲情况,从而引发汽机的摩擦振动故障。
4.转子与轴承不对称。
由于汽机旋转部件发生变形或者位移时,会促使转子与轴承中心出现不对称的情况,在最外侧的转子将会出现倾斜状态。
而当其发生在下面时,则会在短时间内发生摩擦性故障,比如出现较大的摩擦误差、振幅连续变化、无规律波动等[1]。
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。
汽轮机振动分析与故障诊断摘要:汽轮机是一种非常重要的发电动力机组设备,由于机组本身的复杂程度较高,一旦出现了机械故障,将会造成很大的影响。
本文对汽轮机振动故障进行了全面的研究与分析,为延长机组的使用寿命、推动电力公司的发展提供了一套完整的诊断技术。
关键词:汽轮机;振动分析;故障诊断1.汽轮机振动故障检测与诊断分析的重要性汽轮机是一种重要的生产设备。
因此,它的工作效率与维修水平将直接影响到生产单位的运营与生产效率。
目前,在国内,汽轮机发电依然是主要的发电形式。
所以,火力发电厂的主要维修工作就是保证汽轮发电机组的安全、提高其工作效率和逐步改进。
同时,要不断地交流和总结自己的故障维修经验,加强对机组的故障分析的素质和技术的培训,为机组的故障检修打下坚实的基础,使机组的运行更加稳定、可靠,从而使中国电厂的生产效率得到进一步的提升。
2.造成汽轮机振动的原因分析汽轮机振动是由多种因素引起的,其根源难以查明。
另外,由于多种因素造成的汽轮机振动,其振动分量很大,因此必须对其进行繁杂的分析与检测。
以下是引起汽轮振动的几个主要因素。
2.1中心偏差这主要是由于发电机转子轴中心线与汽轮机转轴之间的联系不够紧密,从而使各个轴的受力状况存在差异,从而引起整个汽轮机组的振动。
2.2转轴平衡较差汽轮机的主要振动是由于轴的平衡性较差而产生的。
轴的不均衡可以分为动、静两种。
若在检修后或验收之前没有对其进行静态平衡校正,则机组在使用时会产生离心力失衡,从而使轴承产生相应的干涉力,从而引起机组的振动。
动力不均衡主要有稳态和瞬态两种。
其中,瞬态不均衡主要是由机组在运转时的不均匀温度引起的短暂变形、轴高速运转引起的松散、轴的某些部件性能和刚性不足所引起的弹性变形。
2.3轴承油膜振荡或不稳定在机轴运行时,轴颈保持在一个稳定的位置,通过适当的楔形油膜厚度来保持轴承套和轴颈之间的稳态。
若转子由于许多原因(如轴的中心偏移)而不稳定,那么轴与轴颈之间的油膜厚度就会变化,从而引起油楔之间的油压变化,从而对轴的整体质量和总的压力产生影响,从而导致轴的位置发生变化。
汽轮机振动分析与故障诊断摘要:汽轮机组异常振动是一种较为复杂的故障类型。
机组的振动是由多个因素共同作用的结果,其中,与机组自身相关的各种设备和介质,包括进汽参数、排水、油温、油品等,都会引起机组的振动。
所以,对汽轮机异动的成因进行分析就显得非常重要,只有找出了成因,才能有针对性地进行维修。
解决这一问题的关键在于对汽轮机异常振动的各种原因进行分析。
关键词:汽轮机;振动分析;故障诊断1汽轮机故障诊断的发展前景与趋势1.1全方位的检测技术针对汽轮机各类故障提出了一种新型的、能在较短时间内对涡轮及系统进行多种故障诊断的新方法。
检测动态信号基于振动,温度,压力,流量,噪声,应力,位移等多个参数。
随着光学、光纤、化学等传感器技术的发展,尤其是多种多功能一体化、智能化传感器技术的发展,将极大地提升被测物体的状态信息的辨识能力,提升其检测精度。
1.2故障机理的深入研究随着对故障机制的进一步认识,故障诊断技术将会得到持续的发展。
当前,国内外对汽轮机故障机理的研究多局限于故障模式、故障征兆和故障模型。
在此基础上,提出一种基于故障特征的汽轮机故障诊断方法。
对汽轮机失效机理的研究主要有现场试验、实验室模拟及计算机仿真等。
研究以渐进式失效的量化表征为重点,并以全系统失效状态的评价指标体系及判定门限为重点。
1.3综合诊断汽轮机故障诊断,提出的一种基于热震、性能、逻辑序列、油液、温度等多种诊断方法符合汽轮机故障诊断的特点。
1.4诊断与仿真技术的结合利用计算机仿真技术对旋转机械的失效机制及失效过程进行研究。
具体内容包括:构建能够反映装备运行状况与运行特性的数学模型,研制仿真软件,并对部分典型故障进行仿真分析。
它具有以下特点:不受场地及实验条件的制约;提出了一种新的故障诊断方法。
在不同的边界条件及初始场条件下,对断裂的形状及特点进行了反复的数值模拟。
将诊断与仿真技术相结合,主要体现在以下几个方面:通过故障仿真来识别蒸汽涡轮的故障、通过系统仿真来为诊断专家系统提供知识规则和学习样本、通过逻辑仿真来诊断系统中的元件故障。
汽轮机振动的故障分析及措施摘要:汽轮机是工业产业中的重要机械设备,就其组建模式而言极为复杂,只有在特殊的汽轮机工作环境中,经过严格的汽轮机作业管理,才能有效降低汽轮机振动故障发生频率。
所以,就现有汽轮机工作情况来看,完善汽轮机诊断机制显得尤为关键。
对此,本文将对600MW机组汽轮机振动故障的系列问题进行系统分析,从而提出能够解决汽轮机振动故障的有力措施。
关键词:汽轮机诊断故障诊断技能汽轮机是电力企业的重要发电设备,它高效的运行机制是电厂安全工作的关键要素。
然而,汽轮机的振动故障通常是制约其正常工作的重要因素,汽轮机的振动故障常常会对机组的整体运作带来极其不利的影响。
与此同时,汽轮机的振动水平是制约其工作质量的重要标准。
就实际情况来说,汽轮机的振动故障原因难以判定,需要耗费大量时间来分析,对此本文将就汽轮机的振动故障展开系统讨论。
一、600MW机组结构探究就汽轮机的构建结构而言,从运动体系上来进行综合考量,大体上可以分为汽轮机的转动部位以及汽轮机的静止部位。
汽轮机的转动部位通常是由叶轮、主轴等共同构建而成,而汽轮机的静止部位则是由进汽装置、汽缸以及轴承等共同组合而成。
在汽轮机设备的实践工作中,通常为了促进汽轮机的高效运行,会将汽轮机分为高压缸、排汽缸以及中压缸三个部分,将其三个零部件用隔板分开,使其从整体上提升汽轮机的工作效率。
汽轮机组中通常会由两个重要零件共同组合形成,即径向轴承和推力轴承,然而部分汽轮机工作也可运用双推力支承联合轴或者是单转子三支承轴。
因此,工作人员在进行600MW机组操作时,为了方便汽轮机组的灵活运用,电厂工作人员则可在一定程度上降低小盘车力矩,防止轴承磨损,运用高压顶轴装置以及自动化盘车设备来保障汽轮机组的安全工作。
二、600MW机组振动故障分析(一)汽轮机振动故障原因探究就当前情况来看,我国发电工作模式大体上采用的是火力发电的方式,因此汽轮机设备在现代社会发电工作中显得尤为重要,它是完成发电任务的关键要素。
汽轮机润滑油系统的常见故障和原因探究摘要:汽轮机是生产中最主要的设备,只有全面保证设备的稳定,才能提高生产效率。
文章主要通过对汽轮机故障表现和原因进行全面分析,进一步提出润滑油所常见问题以及解决方案,以此,全面确保汽轮机运行安全稳定,有效促进电力行业持续发展。
关键词:汽轮机;润滑油系统;故障汽轮机润滑油系统的作用是向机组各轴承、盘车装置、联轴器罩壳、顶轴装置、喷油试验、挂闸、发电机等提供润滑、冷却、密封用油。
供油必须具有一定压力,在一定程度上,供油压力代表了供油量的多少。
润滑油压过低表明润滑油供油量不足,将影响机组的正常运行,特别是轴承的正常工作,严重时可导致轴承烧毁、大轴弯曲、通流动静碰磨等重大事故,危及机组安全; 润滑油压过高,将使润滑油流量增大,增加功率损失,并可能导致挡油环漏油。
正常的润滑油压是保证机组长期安全稳定运行的必要条件之一。
本文对该常见故障的深入分析和处理,对同类型的机组具有一定的借鉴意义。
1汽轮机润滑油处理系统及滤油机常见故障分析1.1 滤油机工作原理为了保障主机所使用的润滑油质量得到保障且合格,会在主油箱的下方设置滤油机。
滤油机可以分为离心和高精两种类型。
其中,离心滤油机的原理是借助于两种不相容物质在比重方面存在的差异来分离液体,同时,也可以将液相当中的固体粒子去除。
高精滤油机是借助于滤芯所发挥的毛细作用,将润滑油当中的杂质以及颗粒等都吸附出来,确保润滑油脂有更高的清洁度。
在高精滤油机和离心滤油机互相配合的情况下,可以把润滑油当中的其他杂质和水分等有效去除,确保润滑油的质量达到使用的标准,从而汽轮机可以更加安全地使用和运行。
滤油机所遵循的工作原理是:当润滑油进入滤油机之后,会形成一种稳定而且很薄的油膜,在重力的作用下油液会进入容器的底部,抽出容器内的空气。
相对湿度比较低的空气和污染油会产生大面积的油膜穿留,因为在油膜当中的水的蒸气压比空气当中水的蒸气压更大,所以油当中的水分就会发生明显的气化现象。
汽轮机润滑油系统及其油压低故障分析摘要:润滑油系统对汽轮机组平稳运行起重要作用,在实际运行过程中,油压低故障是润滑油系统的主要故障类型。
本文通过阐述汽轮机润滑油系统的组成和汽轮机润滑油系统的润滑、保护、提升控制能力的作用,分析工作人员操作不规范、冷油器故障、润滑油系统泄漏、油箱油位过低、交、直流润滑油泵动力不足等五种引起汽轮机润滑油系统油压低故障的现象,并提出相应处理办法。
关键词:汽轮机润滑油系统;油压低故障;分析引言:润滑油系统能够对汽轮机组内部关键设备和器件进行润滑和保护,提升汽轮机组的运行能力和控制能力。
在润滑油系统运行过程中,可能会因为人为操作、主油泵故障、油箱容量不足、射油器故障、交、直流润滑油泵故障或冷油器故障等情况,造成汽轮机润滑油系统油压低的故障现象出现,导致润滑油系统无法发挥润滑的保护作用,可能会造成汽轮机组无法平稳运行,所以对汽轮机组润滑油系统的油压低故障分析和处理至关重要。
一、汽轮机润滑油系统的概述(一)汽轮机润滑油系统的组成汽轮机润滑油系统主要由主油泵、集装油箱、一号射油器、二号射油器、交流润滑油泵、直流润滑油泵以及冷油器等部分构成[1]。
其中主油泵为汽轮机组提供动力;集装油箱一般选择容量较大的油箱;射油器一般采取低效喷射射油器,常规汽轮机组装配两个射油器;交、直流润滑油泵一般采取立式离心泵,分别使用交流电动机和直流电动机进行驱动;冷油器控制范围一般在45℃-50℃之间,通过换向阀进行控制。
(二)汽轮机润滑油系统的作用1.润滑作用汽轮机润滑油系统能有为汽轮机组关键部分提供润滑,减少设备之间的磨损、提升汽轮机组运行能力。
例如汽轮机组内部的轴承、齿轮、轴瓦等受摩擦力影响较大的器件,需要润滑油系统进行润滑,减少物理摩擦、增强易损器件的使用寿命。
2.保护作用汽轮机润滑油系统能够为汽轮机组提供压力油,能够增强汽轮机组内部设备的平衡能力,保证汽轮机组的运行安全。
例如在汽轮机组运行过程中,出现主油泵损坏的现象,汽轮机组能够通过润滑油系统的保护作用,平衡运行压力,减轻主油泵故障对汽轮机组其他器件的损坏。
汽轮机振动故障分析及处理发表时间:2019-07-15T10:42:55.310Z 来源:《中国电业》2019年第06期作者:徐海波[导读] 汽轮机作为发电厂中重要的装置之一,安全使用尤为重要,因为对于大型机器而言如果出现故障或者安全事故,造成的财产损失是巨大的,国能庆安生物发电有限公司黑龙江绥化 152400 摘要:汽轮机作为发电厂中重要的装置之一,安全使用尤为重要,因为对于大型机器而言如果出现故障或者安全事故,造成的财产损失是巨大的,技术人员需要对其产生的原因进行查找并且及时修理,做到事先预防,只有这样才能保证汽轮机的安全使用以及工作人员的人身安全。
关键词:汽轮机振动;故障;处理措施1汽轮机的振动的种类及特征1.1油膜振荡引发异常振动汽轮机中有一种重要组成部分就是油膜,汽轮机启动后开始进行高速旋转,这时发电机的转子开始同步进行高速旋转,油膜对轴颈的作用力大于轴颈重力和科氏力的合力,使轴颈向上浮动,产生弓形涡动,伴随着强烈的作用力作用到轴承的油膜上,慢慢的就会导致油膜的稳定性降低并且开始出现振动的现象。
而且当发电机开始正常运行时,旋转的轴颈在滑动的轴承中带动润滑油高速流动,由于作用力与反作用力的作用,高速转动油流就会反过来作用于轴颈,最终就会产生一种振荡的现象。
1.2转子不平衡振动汽轮机转子是汽轮机的重要部件。
实际中,经常会因为转子重量偏离重心或者转子破损而使汽轮机发生故障,导致运行异常。
汽轮机转子不平衡的种类如下:原始不平衡:制造时出现误差,装配不符合要求,制造材料不均匀等,都可能使转子出厂时振动幅度过大而导致其平衡精度达不到标准。
渐发性不平衡:随着时间的推移,转子出现污垢沉积不均匀的现象,介质磨损叶片或叶轮,磨蚀转子,不平衡幅度越来越大。
突发性不平衡:转子零部件由于某种缘故脱落或者叶轮出现卡塞,机组真值突变。
1.3轴弯曲轴弯曲是导致汽轮机产生振动的另一个原因,如果轴和轴系安装不正确,在工作的过程中出现热变形以及设备的自重都会引起轴的弯曲,不平衡状态的实质也是转子不平衡的一种状态,导致在轴旋转时出现一阶转频的横向振动,如果轴弯曲的程度达到某一状态时,还会产生二阶转频f的横向振动,进而更大程度上损害汽轮机。
汽轮发电机组润滑油系统的故障诊断及分析摘要:发动机组的润滑油系统有在很大程度上决定着整个机组的运行状况,机组质量监管人员都必须充分了解机组的振动水平。
因此,汽轮发电机组润滑油系统的故障诊断及分析具有重要的意义。
本文首先对汽轮发电机组润滑油系统故障以及汽轮发电机组润滑油系统故障诊断进行了概述,详细探讨了汽轮发电机组润滑油系统故障的处理措施,旨在保证汽轮发电机组的正常运行。
关键词:轮机;发电机组;润滑系统;故障机组的润滑油系统在很大的程度上影响着汽轮发动机的整个运转质量。
随着我国社会经济的不断发展,无论是社会生产还是日常生活,对于电力的需求都有了巨大的增长。
迫使发电机组的机组规模不断增大,设备的智能化水平越来越高,日常生活生产对于电力资源的巨大的依赖性造成电力部门对于电力设备的检测和维修压力不断加大。
因此对于机组的诊断方法必须与时俱进,不断创新,才能满足现代社会发展对于电力资源的需求。
1 汽轮发电机组润滑油系统故障1.1压低而导致的汽轮机组故障汽轮发电机组的润滑油系统在运行时,经常会出现润滑油不能及时到达润滑部位或者润滑部位高温摩擦的现象,出现这一现象的主要原因是润滑油的油压过低,严重的还会导致汽轮发电机组润滑油系统的零部件损坏,很容易出现瓦烧现象在汽轮发电机组运行的过程中,往往会因为润滑油系统内的油压过低而导致跳机,严重的还会出现汽轮发电机组瓦烧的现象,损坏汽轮发电机组的使用性能。
1.2清洁度差导致的汽轮机组故障润滑油系统当中的污染物主要有机械杂质、水以及混合在油中的空气,由于当前我国对于润滑油系统的认识还不到位,普遍的存在着清洁度差的问题,并出现了由于未清洁到位而导致的杂质随带润滑油进入到轴承内,最后造成了轴颈及轴瓦的磨损现象,不得不对轴颈进行处理、甚至是对轴瓦进行更换2 汽轮发电机组润滑油系统故障诊断2.1润滑油管道泄漏故障诊断影响润滑油系统效果的有管道流通性、局部及沿程阻力。
在润滑油系统运行时常会出现润滑油不能及时到达润滑部位或者润滑部位高温摩擦的现象,主要是润滑油的油压过低,甚至出现瓦烧现象在汽轮发电机组运行的过程中,往往会因为润滑油系统内的油压过低而导致跳机,严重的还会出现汽轮发电机组瓦烧的现象汽轮发电机速度加大后,油泵出口所承受的压力就会增高,汽轮机转速逐渐增大,相应的润滑油系统所承受的压力也会相应的增大,则会出现润滑油系统中润滑油的大量泄漏,最终会导致主油泵停止工作润滑油系统的管道属于套装型的,另外供油管处于回油管的中间位置,所以诊断难度系数非常大,首先要做的就是在空润滑油箱中放入润滑油,然后启动涡轮泵和出口逆止阀进行检查准备工作;第二对从涡轮泵到主油泵进口位置的油管路是否发生润滑油泄漏进行检查;最后是对出口位置到涡轮管路位置是否有泄漏进行检查。
润滑油不足时汽轮机组的振动特征及故障诊断汽轮机润滑油系统具有润滑、密封和冷却功能,是保证汽轮机运行安全的关键因素之一。
高速运转的汽轮发电机组,其支持轴承需要大量的润滑油来进行润滑和冷却。
正常运行时,润滑油在轴承中形成稳定的油膜,保证转子良好的运转;同时,由于转子的热传导,表面摩擦以及油涡流会产生很大的热量,为确保转子、轴承在适当温度下的平稳运行,也需要大量的润滑油来进行冷却换热。
由于润滑油减少或中断将引起汽轮发电机轴瓦烧毁、转子弯曲等重大设备损坏事故。
因此,研究轴承润滑油供油不足时的振动特性,结合轴承的其它故障特征对上述故障提前做出准确预判,对防止断油烧瓦事故具有重要的现实意义。
标签:能源与动力工程;汽轮机;润滑油;振动1润滑油供油不足时机组的特征及故障诊断1.1润滑油供油不足时机组的振动机理随着进入汽轮机轴承和转子之间的润滑油的数量明显减少,该机组的轴承和转子之间产生的摩擦热量无法及时地随着润滑油而被带走,这就造成了汽轮机组轴承的金属温度、排油温度以及回油温度也高于正常情况下的相对应温度值,从而引起汽轮机发电机组轴瓦的烧毁、转子弯曲等重大设备损坏事故。
因此,保持良好的油膜是确保汽轮机发电机组及其轴承安全运行的前提条件之一。
当汽轮机轴承的润滑油供油不足的时候,因为被卷入在轴承间隙里面的滑油流量的逐渐减少以及其不连续的特点,故使得汽轮机的轴承和轉子之间形成半干摩擦的状况。
因此,在汽轮机的轴承和转子之间的那部分油膜就会破损。
此时,转子的相对位置将发生明显变化,并且在油膜破损的同时会直接为汽轮机的转子施加相当强度的附加冲击作用力。
受两者叠加的影响,转子及轴承的振动均将发生显著的变化。
另外,根据以往的实验可知,汽轮机的油膜破损情况不仅仅是自始至终只会发生在机组轴承的某个固定部位,而是随着时间的不同,其油膜破损点的数量也会发生巨大的变化。
因此,在不同的时刻,润滑油供油不足所带来的油膜破损对汽轮机的转子的冲击作用力是不同的。
汽轮机润滑油系统的常见故障特征与原因发布时间:2021-08-12T15:36:52.837Z 来源:《科学与技术》2021年第29卷第4月10期作者:杨林冲 ?杨立兵章海鑫[导读] 汽轮机润滑油系统具有润滑、密封和冷却功能,是保证汽轮机运行安全的关键杨林冲 ?杨立兵章海鑫华能沁北发电有限责任公司河南省济源市 459012【摘要】汽轮机润滑油系统具有润滑、密封和冷却功能,是保证汽轮机运行安全的关键。
汽轮机润滑油系统的常见故障主要体现在系统漏油着火、油温过高无法实现冷却以及一些常见的系统杂质故障,分析润滑油系统的常见故障特征具有必要性。
文章从故障的表现和原因分析入手来确保汽轮机的运行安全,促进我国电力行业的发展。
【关键词】汽轮机润滑油系统;常见故障特征;故障原因;火电厂汽轮机润滑油系统是火电厂运行辅助设备之一,承担着系统的润滑、密封和冷却功能,对于确保整个机组润滑系统的安全也具有积极作用。
我国电网的快速发展对汽轮机润滑油系统的性能提出了更高的要求,设备的运行安全以及对油质量、温度、油压的控制都是设备运行中重点关注的问题。
控制运行故障要保证汽轮机润滑油系统在盘车、启动和之后的运行过程中提供优质的润滑油,并且将油温与油压控制在合理的范围内。
在我国电力企业汽轮机运行过程中,设备故障甚至是安全事故发生的概率并不低,因此对于相关企业来说,还应进一步加大对汽轮机润滑油系统的故障分析以及处理。
建立完善的监测和维修制度,对可能出现的系统故障进行深度分析,确保机组运行的安全。
1.汽轮机润滑油系统漏油着火及其原因分析汽轮机润滑油系统是一个复杂的设备,其主系统是由装有润滑油的油箱、油泵、润滑射油器、冷油器组成,另外还包括大量的辅助设备。
火力发电厂在以往的运行中时常会出现爆炸现象,其主要原因就是由于系统的漏油未被及时发现而导致的起火爆炸。
汽轮机润滑油系统是一个封闭的完整系统,任何一个环节出现故障都将带来严重的后果。
对火电厂来说,漏油往往是一个长期的过程,但着火和引起故障往往是瞬间的,一旦发生,将造成大量的财产损失甚至是人员伤亡。
试论汽轮机润滑油系统的常见故障特征与原因发布时间:2021-05-08T03:16:21.910Z 来源:《中国电业》(发电)》2021年第1期作者:任辉[导读] 汽轮机油也叫透平油,主要用于蒸汽轮机、燃气轮机和水轮机组等设备。
陕西能源电力运营有限公司陕西省西安市 710005摘要:随着我国电网的不断扩展与快速发展,电厂对汽轮机润滑油系统的整体性能提出了更高的质量要求,如果润滑油系统出现问题,则整机就会产生故障,汽轮机运行时,对油质量、温度、油压均需要全面进行控制,实现机组的稳定运转。
要想全面做好整体控制,就要在设备运行时对润滑油系统盘车、启动等运行过程进行润滑油系统调整,保证为各部件提供充足的润滑油,机组运行是一个复杂的过程,需要全面做好油压控制,确保在合理区间内。
关键词:汽轮机;润滑油系统;常见故障;特征;原因1汽轮机润滑油系统概述汽轮机油也叫透平油,主要用于蒸汽轮机、燃气轮机和水轮机组等设备。
根据润滑系统的工作特点和使用环境,汽轮机油应具备以下性能:(1)具有优良的防锈防腐性;(2)要具有良好的破乳化性;(3)应具有优异的氧化安定性及热安定性;(4)应具有优良的抗泡性能;(5)具有适当的黏度和优良的黏温性。
汽轮机油在发展过程中,标准制定时越来越全面兼顾了以上要求,产品质量也随之不断提高。
汽轮机润滑油系统的主要任务就是向汽轮机组的各个轴承(包括支撑轴承、推力轴承)、联轴器以及盘车装置等提供合格的润滑油。
在汽轮机组静止状态时,投入顶轴油,在每个轴颈底部建立油膜并托起轴颈,使盘车顺利盘动转子;机组正常运行时,润滑油在轴承中要形成稳定的油膜,以维持转子的良好旋转;同时由于转子的热传导、热量会通过摩擦等产生,需要一部分润滑油来进行换热。
另外润滑油还为保安部套、顶轴油系统提供稳定可靠的油源,还可以作为发电机密封油的辅助供油系统。
正常运行时,润滑油系统所用油主要是通过主油泵以及注油器来保证,首先主油泵把出口压力油注入主油箱中,之后分为二路。
润滑油不足时汽轮机组的振动特征及故障诊断
摘要:虽然供油不足造成的危害很大,但根据机组运行过程中各轴承的运行参
数及振动特征,还是可以对该类故障做出较为准确的诊断。
关键词:润滑油不足;汽轮机组;振动特征;故障诊断
1汽轮机的振动概念及振动种类
汽轮机的振动是指汽轮机某部件与其固定的平衡位置件发生偏离,导致部件
势能和动能出现不平衡并出现连续的反复运动称为振动,振动多是因轴系的不稳
定从而对其他部件造成的。
若汽机振动过大,会对转子、油系统、凝汽器带来冲
击和影响,严重时会损坏转子,甚至导致火灾等安全事故。
汽轮机振动的大小可
以从相位、频率、方向、振幅等几个方面进行描述。
汽轮机振动过程中振动信号
的最大值与转子某一点的相对位置称为相位。
汽轮机在特定时间内的振动次数称
为频率。
而振动方向包括切向、轴向、扭转及复合四种类型。
2润滑油供油不足时机组的特征及故障诊断
2.1润滑油供油不足时机组的振动机理
汽轮机发电机组由于其自身的设计机构特点,支持轴承均采用径向动压轴承。
根据滑动轴承油膜的动压理论,楔形间隙(油楔)、足够的润滑油量及相对运动
速度是轴瓦与转子表面之间行成油膜的必备条件。
在转子高速旋转时的轴承中,
轴颈与轴承孔之间有一定的间隙,转子一旦高速旋转起来时,轴承和轴颈之间就
会充满动力润滑油。
由于油楔的存在,轴承与转子之间的润滑油将形成动压油膜,并据此保持转子与轴承在非接触状态下持续运转。
当汽轮机轴承的润滑油供油不足的时候,因为被卷入在轴承间隙里面的滑油
流量的逐渐减少以及其不连续的特点,故使得汽轮机的轴承和转子之间形成半干
摩擦的状况。
因此,在汽轮机的轴承和转子之间的那部分油膜就会破损。
此时,
转子的相对位置将发生明显变化,并且在油膜破损的同时会直接为汽轮机的转子
施加相当强度的附加冲击作用力。
受两者叠加的影响,转子及轴承的振动均将发
生显著的变化。
因此,在不同的时刻,润滑油供油不足所带来的油膜破损对汽轮
机的转子的冲击作用力是不同的。
由于这种作用力的存在,使得该机组的转子产
生了附加的振动。
而这种振动由于其附加冲击激振力的随机变化性,也表现出了
明显的随机特征。
这就意味着,其汽轮机组转子的振动幅值将会呈现出快速波动
和快速变化的特征。
随着进入汽轮机轴承和转子之间的润滑油的数量明显减少,
该机组的轴承和转子之间产生的摩擦热量无法及时地随着润滑油而被带走,这就
造成了汽轮机组轴承的金属温度、排油温度以及回油温度也高于正常情况下的相
对应温度值,从而引起汽轮机发电机组轴瓦的烧毁、转子弯曲等重大设备损坏事故。
因此,保持良好的油膜是确保汽轮机发电机组及其轴承安全运行的前提条件
之一。
2.2润滑油供油不足时转子及轴承的振动特征
2.2.1时域振动特征
图1~图2为2台不同的机组出现供油不足故障时机组振动变化曲线。
两台
机组的3号和4号轴承均为低压转子的前后支持轴承。
图示两机组在首次启动过
的暖机阶段,其低压转子的3号和4号X方向轴振(从机头看的左手方向)的通
频幅值均快速波动,其波动幅值分别15μm约17μm,而轴振倍频分量的幅值也
出现轻微波动。
因此其轴振产生大量低频分量,使波动过程变得较为剧烈。
伴随暖机阶段转速的增加,两台机组中的低压转子的3号和4号X方向轴振
的通频幅值波动量分别上升到23~36μm和22~38μm与此同时,两机组的轴振
的倍频分量幅值的波动也随之增加,且大量的低频分量也出现在了低压轴振中。
此后随着转速继续地增加,3号和4号轴振展现出更为强烈的快速波动现象,其
中两机组3号X方向的轴振分别在37~97μm和40~100μm,4号X方向的轴振
分别在58~155μm和60~158m之间波动。
如图1~图2所示,两机组在稳速运行一段时间之后,轴振1倍频分量的幅
值也出现波动很快的情况,且其波动分量要高于低速和高速暖机阶段的波动分量。
虽然两机组的1倍频分量的幅值出现了随着时间而相对减少的情况,可是机组的
轴振总幅值却只出现了极其少量的变化,换句话说,该机组1倍频幅值分量的变
化与轴振快速波动之间没有联系。
图1某350MW供热机组1500r/min下3X、4X轴振动时域变化曲线
由于不存在瓦温,这种不同的转速导致低压轴振幅值的快速波动振动的情况
也可最先确定该汽轮机组并非低频失稳振动。
加之两台机组的波动量随着转速增
加而增加,且存在大量的低频分量,故可以分析出承润滑油供油不足就是是两台
机组振动故障的原因。
图2某300MW机组3000r/min下3X、4X轴振动时域变化曲线
根据前文中所述的机理分析可知,这两台汽轮机组的轴承受油膜高度的影响,其回油量在油膜的建立及破碎过程中将会出现很大的变化。
当油膜建立时,通过
的油量必然加大,而油膜破裂后随着转子与轴瓦的接触,通过轴承的油量必然减小。
因此,当某一轴承出现供油不足问题时,油膜将反复出现“破碎-建立”这一
过程。
转子及轴承的时域振动特征则会表现出如图1~图2所示的振幅大幅度波
动现象。
另外,随着转速的升高,转子与轴承相对速度及油膜厚度将升高,供油
不足则会更加严重,油膜“破碎-建立”的循环过程必然加快。
转子及轴承振动振
幅波动幅度及频次较低转速下将更加明显。
2.2.2频域振动特征
图3某300MW供热机组3000r/min下3X、4X轴振动频谱
图3为某300MW机组在3000r/min转速下下3X、4X轴振动频谱。
由图可知
该机组在启动冲转过程以及空载定速过程中都出现了振动异常跳变的现象,同时
定速过程中出现了#4瓦温度异常的现象。
3润滑油供油不足故障诊断方法
轴承润滑油供油不足故障主要发生在新机调试及大修后的启动试运过程中,
主要原因为轴承箱进油滤网堵塞及轴承进、回油节流孔安装错误。
一般来讲,轴
承供油不足具有以下的故障特征:(1)轴承瓦温及回油温度变化。
由于润滑油
对转子及轴承的冷却作用,当出现供油下降时,势必带来轴承及回油温度的上升。
尽管存在将其视为辅助判断因素的说法,但实际工程中轴承的金属温度和回油温
度是应当被给予足够重视的判断因素。
(2)顶轴油压力的大幅波动。
当汽轮机
组轴承供油不足的情况加剧时,在转子高速旋转的轴承中的油膜会反复地重复前
文中所述“破碎-建立”过程,油膜压力随之也将出现剧烈波动。
此时,故障轴承
的顶轴油压就会表现出大幅度波动现象。
(3)故障轴承处(及其附近)转子振
动出现波动,且波动幅度及频次随着机组转速的升高而加剧。
整个汽轮机组的启
动过程里,轴承的振动均出现如此的变化趋势,并且随汽轮机转速的增加越发的
剧烈,同时机组轴振动的低频分量也存在振幅增大的现象,且一般都分散在一个
频段范围内。
因此,我们甚至可以把转速视为汽轮机组振动故障最基本相关量。
(4)汽轮机组的振动出现低频的明显特征。
供油不足时汽轮机组的振动表现出明显的随机振动特征,其振动波形中含有大量的低频振动分量,与自激振动(半速涡动、油膜振动或汽流激振)比较,在振动频率及低频分量的丰富程度上均有明显差别。
结束语
由于润滑油减少或中断将引起汽轮发电机轴瓦烧毁、转子弯曲等重大设备损坏事故。
因此,研究轴承润滑油供油不足时的振动特性,结合轴承的其它故障特征对上述故障提前做出准确预判,对防止断油烧瓦事故具有重要的现实意义。
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