汽轮发电机组轴承振动原因浅析
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热电厂汽轮机组轴瓦振动原因分析及处理措施探析
汽轮机作为热电厂发电机组的重要设备,直接影响着热电厂的安全稳定运行。但在实际运行中,热电厂汽轮机组很容易出现异常振动的故障,影响了电厂的正常发电。本文主要论述了热电厂汽轮机组轴瓦振动的原因,并对热电厂汽轮机组轴瓦振动故障的处理措施进行了全面分析和探究。
标签:热电厂;汽轮机组轴瓦振动;主要原因;处理措施
0 引言
随着社会经济的发展,人们生活质量的提高,对电力能源的需求也不断增加,同时热电厂汽轮机组轴瓦振动问题的改进也越来越受到关注和重视。通常情况下,汽车机组轴瓦一般振动不会影响机组设备,但如果振动幅度过大就会造成严重的故障,对电厂供电质量产生不利的影响,因此必须采取有效措施加以解决。
1 热电厂汽轮机组轴瓦振动原因
从理论上来看,热电厂机组轴瓦振动具有不同方面的原因,但根据所形成的原因可分为三方面。
第一,是在机组制造过程中所产生的,也是结构方面的原因。主要是在对其结构设计中,存在很多不科学、不合理的现象。或者对其零部件加工时没有严格按照相关标准和要求进行操作,使其质量等方面存在着一定的问题。因此,导致汽轮机转子在实际应用中,难以达到使用的要求。或者转子质量不平衡,出现一侧离心力,进而引起汽轮机组轴瓦振动。从热电厂汽轮机组轴瓦振动的原因来看,其中有70%的轴瓦振动是转子质量不平衡引起的。这种原因主要是由制造商带来的,也是汽轮机组轴瓦振动问题出现的源头。例如,某转子第一临界转速为1600r/min,而转子第二临界大于3000r/min,这样转子上存在第二阶模态不平衡,一旦靠近3000r/min,就会使其振动幅度明显加大[1]。
第二,热电厂汽轮机组安装方面的原因。一般来说,在对汽轮机组进行组合和安装时,其工艺质量未得到保证,因此对热电厂汽轮机组轴瓦产生了一定的影响。例如,汽轮机主要是由两端的轴承来支撑的,一旦两端的轴承高度出现差异,就会导致其负荷分配出不科学的现象,进而引起热电厂汽轮机组轴瓦异常振动。另外,汽轮机的转子与零部件之间有着一定的空隙,但相对来说这些空隙很小,难以引起动静摩擦,很容易促使汽轮机组轴瓦振动出现异常的情况。
300MW双水内冷汽轮发电机轴承振动大原因分析及处理
摘要:本文针对和丰煤电2号双水内冷汽轮发电机振动原因进行了分析,简述了振动处理的过程及效果,找到了汽轮发电机轴承振动产生的主要原因,成功解决了汽轮发电机振动大的问题,对于同类型机组轴承振动大问题的解决具有一定的参考意义。
关键词:双水内冷汽轮发电机;振动;热弯曲
1 前言
和丰煤电2号汽轮发电机组为上海汽轮机厂生产的300MW亚临界、一次中间再热、双缸双排汽、直接空冷汽轮机[1],发电机为上海发电机厂生产的QFS2-300-2型双水内冷汽轮发电机,冷却方式采用“水-水-空”,即定子线圈(包括定子引线、定子过渡引线和出线)、转子线圈采用水内冷,定子铁芯、端部结构件、集电环采用空气冷却;轴系如图1所示。
图1 轴系示意图
2号机组自2012年投产以来,轴系振动情况良好,2014年6月进行了第1次大修,在大修后启动发现发电机带负荷至110MW后振动出现大幅攀升,负荷升至额定负荷后, #5瓦和#6瓦轴承振动最高达160μm,已经超过规程规定的127μm,振动接近254μm的保护动作值,影响了机组的正常出力,严重威胁机组的安全稳定运行。
在西安热工研究院的协助下,对2号汽轮发电机组的轴承振动与低发靠背轮工况、测量系统屏蔽不好与转子热弯曲等因素进行逐一排查,最终找到了汽轮发电机轴承振动大的原因,使#5、6瓦振动恢复至正常。
2 5、6号瓦振动特征及原因分析
从图1轴系结构示意图知道,5、6号瓦为发电机的支撑轴承,发电机采用双水内冷。
2.1 当机组负荷由115MW开始升功率时,2号发电机5、6号瓦振动开始快速爬升,待机组负荷升到310MW(8月13日22:20)后,并降负荷至240MW(8月13日22:38)时,振动才开始掉头下降,这表明发电机转子存在明显的热弯曲。
汽轮发电机后轴承振动大原因分析及处理
摘要:广州永兴环保能源有限公司二厂安装3台750t/d垃圾焚烧炉,2台汽轮发电机组,汽轮机采用东?汽轮机?设计制造的中温、中压、单缸、凝汽式汽轮机(N25-3.8型),配套四川东风电机厂生产的10.5KV空冷式发电机(QFB2W-25-2型)。汽轮机、发电机转?由4个椭圆轴承?承组成,汽轮机#1轴承为推??持联合轴承,其轴瓦体外圆为球?,自位性好,#2、#3、#4轴承为?持轴承。其中#2汽轮机组发电机后轴承(#4轴承)振动出现了振幅较大的问题,本文主要从汽轮机组发电机后轴承振动严重超标的原因进行分析,结合现场实际情况,重点分析振动产生因素和处理方式。
关键词:汽轮机组;发电机;轴承;轴承座;轴向振动;差别振动
1、存在问题
广州永兴环保能源有限公司二厂#2汽轮机组自2018年开始,发电机后轴承座轴向的振动经常出现,而振动值明显地呈上升态势,2018年9月出现发电机后轴承(#4轴承)振动增长的现象,达到65μm(轴承座盖振报警50μm,跳机80μm),现场测试发现该轴承轴向振动严重超标,最高达到160μm,影响机组的正常运行。
现场测试发电机后轴承(#4轴承)振动,数据如下表所示:
处理情况:通过调整轴瓦两侧支撑瓦枕垫片及轴瓦球面垫块,汽轮机与发电机中心控制0.05mm以内,轴系扬度接近设计值,轴瓦间隙及紧力轻微调整达到标准范围内,轴瓦与轴径接触情况基本合格。发电机组冲转并网后,#3和#4轴承瓦温分别为70℃和60℃,#4轴承轴向振动仍然超标,达到250μm,修后振动情况未能明显改善。
3、轴向振动原因分析
汽轮机组振动可分为转子不平衡、转子弯曲、机组中心不正、轴瓦松动、轴承座不稳、机械松动、共振、发电机转子匝间短路、通风不平衡、电磁力不平衡等。以上每一类振动故障,故障原因可分为激振力和支撑刚度两个方面。大量实践证明,当转子两侧支撑刚度差异大时,在转子激振力作用下,两侧支撑垂直方向弹性压缩量有所区别,产生轴向振动。基于以上分析,发电机后瓦轴向振动超标与两侧支撑差异大有关,检测轴承座刚度是确定故障原因的有效办法。#4轴承座底部通过4根螺栓与支撑台板相连,台板与土建基础之间通过垫铁支撑,土建预埋螺栓调整台板水平度及紧力。判断支撑刚度差异的有效办法,主要是检测轴承座连接部件之间的差别振动值,差别振动能说明相邻的连接部件之间的动态下产生的相对位移量。
浅析影响汽轮发电机组振动的诸多因素及采取的应对措施
【摘要】本人是新钢建设公司安装单位的工程技术人员,针对新钢一动力厂6#;7#;8#等多台汽轮发电机组的安装经验,简单阐述从汽轮机发电机组本体安装的角度来分析影响机组振动的因素及采取的相应措施,提高安装质量,有效地降低对机组振动的影响,从而确保机组安全稳定地运行。
【关键词】汽轮发电机组振动影响因素 措施 质量
汽轮发电机组是将蒸汽的能量转换成为机械功,再转化成电能的设备,在新钢的节能,降耗,增效的过程中起着非常重要的作用。汽轮发电机组安装是个非常复杂的过程,其特点主要体现在参数高、容量大、尺寸长、重量重、部件多等,再加上相关要求的提高,更增加了汽轮发电机组安装的难度。如果安装质量达不到技术要求将会对机组振动的影响非常大,甚至造成十分严重的后果。
考虑到机组振动的危害性,应高度重视振动问题。在安装前应明确定位,提前策划,针对不同机组的特点,加强对相关安装资料的审查和理解,收集相关参考资料,编制有针对性的安装方案及优化措施,在安装过程中加强质量控制,努力提高安装工艺水平,切实地确保机组的安装质量,有效降低对机组振动的影响。现结合汽轮发电机组本体安装过程,从以下一些方面来讨论减少影响机组振动的因素,及采取的应对措施。
1、地脚螺栓和锚固板的安装 (1)由于汽轮发电机转速高,振动大,对安装基础要求高,对汽轮发电机的安装精度要求也十分严格。
(2)汽轮发电机的安装、定位、紧固是由地脚螺栓和锚固板与基础连接,根据相关图纸及参考资料设计一套合理的可调式地脚螺栓及锚固板金属框架式支撑固定结构,不但能精确地定位地脚螺栓及锚固板,确保后续汽轮发电机组的顺利安装,而且加强了地脚螺栓及锚固板区域的基础支撑刚度,从某方面可减少因基础问题产生的机组振动。如基础支撑为预埋台板,方法同仿。 2、基础处理和台板安装 (1)严格地按照图纸及规范的要求进行基础的检查验收及处理,基础处理方面在此主要强调基础表面油污的处理及二次灌浆区域基础的錾毛。 (2)上述两项未按要求处理将直接影响到今后基础二次灌浆料与基础的粘合力,由此将直接降低了区域基础支撑刚度。另外,应在台板未就位之前将基础錾毛好以避免台板就位后局部区域无法有效处理。 (3)台板安装前应先改善垫铁的布置,垫铁布置原则按制造厂提供的图纸要求布置,补充或增加垫铁的布置参考规范。如垫铁布置不太合理,地脚螺栓紧固时,台板刚性较差容易变形,产生间隙。另外,如果垫铁接触不实也易降低区域的抗振能力。 (4)在台板安装方面,在此侧重讨论一下台板铲刮。规范要求台板与汽缸、与轴承座接合面应光洁无毛刺,并接触严密,接触面四周用0.05mm塞尺检查应塞不入。一般来说施工前制造厂家及许多单位都认为不需要铲刮台板,因为台板与汽缸、与轴承座接合面均经过精密铣床加工,且出厂前制造厂已经对台板进行了研刮,故应该符合安装要求;再加上所有汽轮机部件重量均落在台板上,只要台板下部垫铁布置得当,垫铁荷重分配合理,原有的间隙会因