電廠汽輪機(jī)振動大是什么原因？如何處理？

 

 

該文針對電廠汽輪機(jī)振動過大的一些原因進(jìn)行分析討論，給出了汽輪機(jī)振動大的原因以及格爾木300MW燃?xì)怆娬酒啓C(jī)組常遇到的振動大的原因，并給出了減小汽輪機(jī)振動的措施。

 

一、前言

 

格爾木300MW燃?xì)怆娬酒啓C(jī)系上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)，汽輪機(jī)型號：LZN55-5.6/0.65。下表是格爾木300MW燃?xì)怆娬巨D(zhuǎn)子振動值與軸承振動值的相關(guān)參數(shù)。

 

 

二、 汽輪機(jī)發(fā)生振動的原因

 

(一) 機(jī)組在運行中中心不正引起的振動

 

(1) 汽輪機(jī)啟機(jī)過程中，若暖機(jī)時間不夠，升速或者加負(fù)荷過快，將引起氣缸受熱膨脹不均勻，或者滑銷系統(tǒng)有卡澀，使氣缸不能自由膨脹，將導(dǎo)致氣缸相對于轉(zhuǎn)子發(fā)生歪斜，機(jī)組產(chǎn)生不正常的位移，發(fā)生過大振動。

 

(2) 機(jī)組在運行當(dāng)中如真空下降，將引起排氣溫度過高，后軸承上抬，破壞機(jī)組的中心，引起振動。

 

(3) 機(jī)組在進(jìn)汽溫度超過設(shè)計規(guī)范的條件下運行。將使脹差和汽缸變形增加，這樣會造成機(jī)組中心移動超過允許的限度，引起振動。

 

(5) 間隙振蕩。當(dāng)轉(zhuǎn)子因某種原因與汽缸不同心時，可能產(chǎn)生間隙振蕩，造成機(jī)組振動值升高。

 

(二) 轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起的振動

 

(1) 彈性彎曲而引起的振動。這種振動表現(xiàn)為軸向振動，尤其當(dāng)通過臨界轉(zhuǎn)速時，其軸向振幅增大得更為顯著。

 

(2) 油膜不穩(wěn)定或受到破壞而引起振動。這將會使軸瓦烏金很快燒毀，進(jìn)而將引起因受熱而使軸頸彎曲，以至造成劇烈的振動。

 

(3) 機(jī)組發(fā)生摩擦而引起的振動。

 

(4) 水擊而引起的振動。嚴(yán)重發(fā)生水沖擊，甚至燒毀推力瓦。

 

以上各種振動的原因可分為強(qiáng)迫振動和自激振動。其間隙振蕩屬于自激振動，其余為強(qiáng)迫振動。

 

三、格爾木電站常引起軸承振動增大的原因及處理方法

 

(一) 滑油溫度升高引起機(jī)組振動增大

 

潤滑油在機(jī)組正常運行起潤滑、冷卻和建立液體摩擦的作用，格爾木300MW燃?xì)怆娬酒啓C(jī)組在正常運行中常因油溫的過高使機(jī)組的振動值增大。

 

(1) 滑油溫度升高，不能及時帶走軸承的熱量，造成軸承溫度升高，軸承溫度高則引起振動升高。

 

(2) 滑油溫度升高，滑油粘度升高，破壞液體油膜，造成軸承振動增大。

 

(3) 滑油溫度升高，油質(zhì)變差，冷卻效果較油質(zhì)好的情況下比較差，引起轉(zhuǎn)子振動過大。

 

處理方法：(1) 運行人員在監(jiān)盤過程中應(yīng)仔細(xì)認(rèn)真，我廠要求油溫正常范圍在30℃-35℃之間，若監(jiān)盤過程中發(fā)現(xiàn)油溫有上升趨勢，運行人員應(yīng)迅速通過滑油冷卻器冷卻水的進(jìn)水量來調(diào)節(jié)滑油溫度，避免機(jī)組振動值上升到報警值以上，引起機(jī)組設(shè)備的損壞。

 

(2) 油質(zhì)檢驗人員應(yīng)該定期對滑油油質(zhì)進(jìn)行化驗分析，檢驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)油質(zhì)不合格的情況，應(yīng)迅速對滑油進(jìn)行外部濾油，提高滑油油質(zhì)，避免因為滑油油質(zhì)的變化引起機(jī)組的異常振動。

 

(二) 啟機(jī)過程中振動的變化

 

我廠汽輪機(jī)滿速為3000rpm，在沖轉(zhuǎn)過程中，汽輪機(jī)經(jīng)過一階臨界轉(zhuǎn)速1400rpm和二階臨界轉(zhuǎn)速2500rpm，因為機(jī)組在到達(dá)臨界轉(zhuǎn)速時，它所產(chǎn)生的頻率和材料的固有頻率相同，就會引起強(qiáng)烈的振動。機(jī)組在過一、二階臨界轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)子軸承的振動都達(dá)到最大值。

 

處理方法：(1) 聽音檢查。在汽輪機(jī)的沖轉(zhuǎn)過程中，要不定時的去汽輪機(jī)汽缸周圍聽音的地方去聽音檢查，若發(fā)現(xiàn)汽缸內(nèi)有大的金屬摩擦聲，則立即打閘。

 

(2) 快速過臨界轉(zhuǎn)速。汽輪機(jī)在臨界轉(zhuǎn)速時表現(xiàn)出強(qiáng)烈的振動，所以，不管在啟機(jī)或者停機(jī)過程中都要求快速過臨界轉(zhuǎn)速，格爾木300MW燃?xì)怆娬驹谄麢C(jī)過程中在過一、二階臨界轉(zhuǎn)速時，汽機(jī)的升速率都設(shè)置為600rpm/min，要求快速通過，而在停機(jī)過程中，則是通過與后汽缸連接的真空破壞閥來破壞真空，使汽輪機(jī)能快速的降速，避免在臨界轉(zhuǎn)速區(qū)間停留過長的時間，降低危險性。

 

四、總結(jié)

 

汽輪機(jī)振動的大小，是評價機(jī)組運行可靠性的重要指標(biāo)，嚴(yán)重威脅著機(jī)組的安全穩(wěn)定運行，對于轉(zhuǎn)動機(jī)械來說，振動幅度不超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的屬于正常振動，振幅超過允許標(biāo)準(zhǔn)的振動，我們稱為機(jī)組的異常振動，強(qiáng)烈的振動表明機(jī)組內(nèi)存在著各種缺陷，通過對氣輪機(jī)引起減小振動原因和措施結(jié)合汽輪機(jī)相關(guān)參數(shù)的調(diào)整經(jīng)驗，得出一些有價值的方法和結(jié)論：

 

(1)機(jī)組啟機(jī)過程中，應(yīng)該嚴(yán)格監(jiān)視各軸承的振動，當(dāng)發(fā)現(xiàn)機(jī)組內(nèi)有異常的金屬摩擦聲或者振動突增至0.05mm時，應(yīng)該立即打閘汽機(jī)，檢查原因。

 

(2) 汽輪機(jī)啟動前，應(yīng)進(jìn)行充分的連續(xù)盤車，一般冷態(tài)啟動盤車4小時以上，熱態(tài)啟動盤車。

 

(3) 冷態(tài)滑參數(shù)啟動時，為使各金屬各部件加熱均勻，增大蒸汽容積的熱量，進(jìn)汽壓力應(yīng)適當(dāng)選低一些沖轉(zhuǎn)，溫度應(yīng)有足夠高的過熱度，防止熱沖擊。

 

(4) 熱態(tài)滑參數(shù)啟動時，應(yīng)根據(jù)高壓缸的金屬溫度，選擇適當(dāng)?shù)呐c之匹配的主蒸汽溫度，主蒸汽溫度要高與高壓缸內(nèi)壁金屬溫度50℃到100℃之間，過熱度不低于50℃，保證蒸汽通過噴嘴后溫度仍高于高壓缸內(nèi)壁金屬溫度。

 

(5) 機(jī)組并網(wǎng)之后，應(yīng)充分暖機(jī)，避免蒸汽流量變化較大，產(chǎn)生熱應(yīng)力，使機(jī)組產(chǎn)生較大振動。

 

(6) 機(jī)組在正常運行中，若潤滑油溫度升高，則立即去調(diào)節(jié)溫度至正常范圍，減小振動值。

 

(7) 在升降負(fù)荷過程中應(yīng)盡量減小升降負(fù)荷率，避免負(fù)荷突增或突降引起動葉片受力變化過快引起機(jī)組振動值升高。