• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

汽轮机振动超限的主要原因及解决策略

冯林超
  
安家(建筑与工程)
2021年50期
广西世纺集团有限公司 广西 贵港 537300

摘要:汽轮机处于起机与运行状态时,需针对多项数据进行监测,其中包括轴向位移、汽轮机震动、决定热膨胀、胀差等,汽轮机震动过程中十分容易发生超限问题,一旦出现问题便会对正常使用产生不良影响,因此应分析其超限原因,提出对应有效解决对策。

关键词:汽轮机;振动超限;解决策略

汽轮机属于旋转机械设备,系统较为复杂,部件繁多,并且安装时要求比较高,使用汽轮机时,长时间安全、稳定运行为基本要求,也是重要条件。汽轮机运行时比较容易发生振动问题,需给予充分重视[1]。

1 汽轮机震动超限产生的影响

汽轮机震动超限会在一定程度上导致机组整体震动过大,造成机组当中部件连接发生松动,基础与基础板台的连接刚性明显削弱,进而使机组动静部分产生摩擦,轴瓦乌金出现破裂,以及转子弯曲、变形、叶片损坏以及断裂,产生的整体影响比较大。

2 汽轮机出现振动超限的原因与解决策略

1 转子质量问题与解决对策

转子为汽轮机中高速运转部件,质量平衡性十分重要。多数情况下,汽轮机故障为转子不平衡导致,其中产生比较直接的影响便是汽轮机发生震动超限[2]。如果处于运行初期时便出现较大震动,并且在时间推移下发生变化,一直处于高值,很可能是由于转子出场不平衡量较大造成。解决这一问题时,需运用将转子动相关平衡试验进行重做,将平衡块添加在不平衡点上,并将其铆牢,保证其和国标或者是厂标相符。

如果初期震动并不是十分明显,在时间逐渐推移中,振幅呈现出持续性走高趋势,很可能是受到转子进行长时间运行的影响,造成转子污垢沉积发生不均匀现象,或者是在叶轮磨损、叶片磨损影响下使转子发生不平衡问题。在解决这一问题时,需做好定期检修工作,蒸汽保持清洁状态[3]。已经有污垢出现的情况下,则需对转子沉积产生的污垢进行清理,将磨损比较严重的叶轮、叶片等更换,同时将转子动相关平衡试验进行重做。

如果某个时间点出现振幅突然增大的情况,并且呈现出持续高值,可能是转子平衡块或者是转子零部件发生了脱落[4]。解决这一问题时需进行停机检修,了解脱落具体位置和转子实际损坏程度,及时对损坏转子进行维修或者是更换,将流道中的异物清理干净。

2 轴承油膜震荡问题与解决对策

就油膜震荡来讲,属于汽轮机组中比较常见的情况,多数情况下,一阶临界转速处于工作转速容易出现油膜震荡问题,问题出现原因主要包括这几方面:首先,润滑油黏度。对于润滑油来讲,黏度如果越高,则轴瓦体现出的稳定性便会越低,容易出现油膜震动。其次,轴瓦间隙。就轴瓦间隙来讲,可以将其划分为顶隙与侧隙,一般来讲,二者之间比值越小,则轴瓦会越不稳定,容易出现油膜震荡[5]。最后,轴承负载。在机组处于运行状态时,转子在受热不够均匀的影响下产生的转子浮起间隙、变形、机组负荷整体变化较大等的问题,均会造成轴承负载发生变化,进而出现油膜震荡情况。

对于油膜震荡这一问题,可以通过以下方式解决。第一,开机时如果油温比较低,可以将电加热器开启,将油温加热,使油温达到三十八摄氏度以上,这种方式可以使油的黏度明显降低,使转子运行过程中形成的油膜厚度有所减少,提高轴承实际稳定性[6]。第二,针对轴承中顶隙与侧隙进行检查,如果二者之间比值比较小,可以运用修磨轴承,将垫片做出调整方式,也可以将侧隙瓦面修刮出,促进二者比值的增加,确保轴瓦稳定性。第三,将顶轴油开启,促进轴承径向刚度的提高,这种方式可以使油膜震荡得以消除。最后,更换轴瓦,使用稳定性相对较好的椭圆瓦,将顶隙与侧隙二者之间的比值增大。

3 暖机不充分问题与解决对策

汽轮机在开机时,暖机属于比较重要的过程,暖机如果不能保证充分,很可能出现下述问题:首先,上半汽缸与下半汽缸之间存在温差较大,并且热应力比较大,严重情况下,汽缸可能会发生变形,造成动径向与静径向二者间隙发生变化,进而震动超限导致停机。其次,转子与汽缸间胀差比较大,动轴向间隙与静轴向间隙有所减小,进而震动超限导致停机

在处理以上原因造成的震动超限情况时,应对暖机不充分产生的影响形成充分认识与了解,避免升负荷与升速出现过快情况,严格执行开机规范,通过低速进行方式暖机,然后对上半汽缸与下半汽缸之间存在温差得进行观察,二者之间的温差需处于四十摄氏度内,一般来讲,不能高于五十摄氏度,对于汽轮机来讲,受热膨胀为一个过程,因此温差在一定时间中需处于合理范围以内,同时不出现明显上升问题。在此情况下,暖机过程才能完成,不同阶段的暖机工作,都需结合规定严格执行。

4 膨胀不畅问题与解决对策

汽轮机热膨胀也可以将其称之为缸胀,汽轮机处于运行状态下,如果发生缸胀不畅问题,很容易使机组中心发生偏离,造成震动超限发生停机问题,缸胀不畅问题出现的原因主要为以下几点:首先,轴承座未能进行有效润滑,设计汽缸时台板油道弯道比较多,并且线路相对较长,油槽在注油过程中,润滑油会受到较大阻力,并且新油不能将旧油推出,因此油槽中润滑油会出现流动不是十分顺畅的情况,容易使润滑油结块,润滑效果丧失。并且在注油整个周期过长的影响下,旧油会发生凝固,不具备原本本润滑效果。其次,滑销系统存在问题。安装过程中间隙过小,在汽缸发生膨胀以后润滑系统形成挤压,难以正常工作。同时安装过程中清洁未能到位影响下,润滑面出现砂石、铁屑、木屑多种废弃物,进而滑销系统难以正常工作。

解决上述问题时,可以通过这几种方式:第一,进行定期注油,将油槽中的异物及时清理干净。同时清理台板与轴承座之间出现的杂物或者是尘土,也可以摩擦力小或者是自润滑的台板。第二,针对润滑系统各间隙进行检查,间隙在不能满足实际要求的情况下,需采取合理措施,保证间隙符合要求。第三,可以涂擦粉剂涂料,将摩擦力尽量减少。

(五)动静摩擦问题与解决对策

摩擦出现的原因主要包括这几方面:首先,动静间隙进行检修、安装时没有达到设计规定的要求。为了将漏气问题减少,促进效率提高,汽封间隙进行调整时出现过小情况,进而机组冲转发生碰摩。其次,轴承与转子不对中,对中偏差比较大,导致转子出现倾斜,转动过程中动静间隙与设计间隙偏离。

解决上述问题时,可以运用以下方式,径向摩擦过程中出现的声音为间断性,并且震动在转速升高时会有所变大,可以通过音棒针对汽轮机当中的不同位置进行监听,将摩擦位置确认,机组在停机冷却以后,运用开盖方式对摩擦位置进行减少,做好间隙调整工作,保证间隙与图纸要求之间相对应。在间隙符合要求的情况下,考虑可能为不对中造成,轴承与转子需进行重新找中。

结束语:

总之,汽轮机处于运行状态时,由于振动问题造成的停机比较常见,多数问题在震动超限上体现出来。这就需要对震动症状展开深入分析,将震动超限主要原因找出,制定对应有效解决方法。

参考文献

[1] 俞冠民. 汽轮机振动超限原因分析及解决办法[J]. 化工设备与管道,2020,57(2):47-50.

[2] 周华星. 有关汽轮机振动的原因及应对举措的分析[J]. 探索科学,2020(6):192.

[3] 苏晓峰. 空压机组汽轮机振动大的原因分析[J]. 世界有色金属,2020(5):242,244.

[4] 孙忠旭. 核电汽轮机振动故障诊断与处理[J]. 东方汽轮机,2020(3):73-77.

[5] 黄新平. 谈汽轮机振动超标的要因与应对策略[J]. 低碳世界,2020,10(1):96-97.

[6] 马永成. 给水泵汽轮机振动故障诊断与处理[J]. 中国房地产业,2020(26):278.

*本文暂不支持打印功能

monitor