基于熱電廠汽輪機(jī)異動(dòng)故障問題及措施研究

吳風(fēng)鑫+倪瑩瑩

摘 要：熱電廠的發(fā)電機(jī)會(huì)常出現(xiàn)振動(dòng)異常的情況，導(dǎo)致熱電廠汽輪機(jī)的振動(dòng)異常的原因是多方面的。尤其是設(shè)備安裝的過程對(duì)它的影響非常大。本文章就熱電廠輪機(jī)的異常情況，分析故障形成的原因，從各個(gè)角度對(duì)汽輪器的故障的處理方法進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：異動(dòng)；熱電廠；故障

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.017

0 引言

由于熱電廠是長(zhǎng)期在高溫下高速運(yùn)行的設(shè)備，保持其運(yùn)作的穩(wěn)定性非常重要，特別要注重機(jī)組縱橫中心和同心度的不變，及聯(lián)軸器的相連的轉(zhuǎn)子同心度不變。需要人手工在設(shè)備安裝時(shí)仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)圖紙，按照安裝規(guī)則進(jìn)行安裝。與此同時(shí)，應(yīng)注意對(duì)安裝時(shí)存在的安全隱患進(jìn)行分析，采取具有針對(duì)性的預(yù)防和措施。所有熱電廠的故障中，異常振動(dòng)是特別普遍的故障情況，汽輪機(jī)振動(dòng)異常和設(shè)備的生產(chǎn)，安裝和運(yùn)行維護(hù)的不當(dāng)都有關(guān)聯(lián)。

1 轉(zhuǎn)子不平衡引起振動(dòng)異常

汽輪機(jī)的正常運(yùn)行是建立在轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越快平衡性就越好。在熱點(diǎn)4萬(wàn)機(jī)組安裝及調(diào)試過程中，在試運(yùn)行的時(shí)候，其振動(dòng)值雖然只達(dá)到24um，其運(yùn)行效果就非常理想。但在正式運(yùn)行倆個(gè)星期之后，其振動(dòng)就開始發(fā)生異常，振動(dòng)的幅度也逐漸變大。一號(hào)瓦振幅度達(dá)到了38um，二號(hào)瓦振動(dòng)的幅度達(dá)到了35um，三號(hào)瓦振動(dòng)的幅度甚至達(dá)到了44um，汽輪機(jī)振動(dòng)即使有所增長(zhǎng)，但其振幅還沒有允許的范圍，人工對(duì)機(jī)組進(jìn)行了重啟，利用先進(jìn)的方法對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。在機(jī)組升速時(shí)發(fā)現(xiàn)一號(hào)開始有較小的金屬摩擦聲出現(xiàn)，影響到了振動(dòng)波。查看安裝記錄時(shí)發(fā)現(xiàn)，所有的安裝過程均是正常操作，不存在安裝失誤，與此同時(shí)，尋找轉(zhuǎn)子中心是要考慮熱態(tài)和冷態(tài)中心的因素，將推力軸承調(diào)整好推力，軸向和徑向間隙。即使推力的間隙是480um，但是也沒有達(dá)到說明書的極限，剔除了推力間隙引起故障的可能性，之后逐一排查可能引起故障的原因?？紤]到了汽封的部位比較軟弱，有變形的能力非安裝失誤導(dǎo)致異常振動(dòng)的可能性比較小。上述實(shí)例可以看出，轉(zhuǎn)子的同心度變化情況對(duì)對(duì)汽輪機(jī)的正常工作影響甚大，要求設(shè)備安裝過程中必須按照規(guī)范操作，一般通過以下幾點(diǎn)來消除這些不利因素，（1）通過嚴(yán)格按照說明書安裝和設(shè)置來消除導(dǎo)向葉片和工作葉片間隙等間隙。（2）尋找轉(zhuǎn)子中心的時(shí)候，應(yīng)該將熱態(tài)和冷態(tài)中心等元素充分考慮進(jìn)。（3）扣蓋安裝結(jié)束之后，應(yīng)推動(dòng)轉(zhuǎn)子以此來檢測(cè)摩擦力，看其是否符合要求。

2 剛度不符合要求而引起的振動(dòng)異常

汽輪機(jī)的連接剛度與很多因素有關(guān)系。一熱電廠一號(hào)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，通常出現(xiàn)跳機(jī)的情況，為避免二號(hào)機(jī)也出現(xiàn)相同的情況，二號(hào)機(jī)組時(shí)，對(duì)一號(hào)機(jī)組安裝時(shí)進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)由于一號(hào)機(jī)機(jī)身較小，軸承和臺(tái)板一起進(jìn)廠，并沒有認(rèn)真檢查臺(tái)板的接觸面積和系統(tǒng)。因此，可以初步判定汽輪的振動(dòng)異常與一號(hào)底部支座不穩(wěn)有關(guān)。引發(fā)這些問題的原因關(guān)鍵在于對(duì)滑銷系統(tǒng)沒有全面的查修，致使受熱膨脹阻塞而導(dǎo)致一號(hào)組機(jī)的振幅不正常，進(jìn)而出現(xiàn)了跳機(jī)的問題。因此，以一號(hào)組機(jī)作為前經(jīng)驗(yàn)，組裝二號(hào)組機(jī)的時(shí)候，仔細(xì)檢查了底部支座的實(shí)際指標(biāo)。結(jié)果初步顯示，他的臺(tái)板和軸承底座的接觸面積沒有到達(dá)預(yù)定的規(guī)范，連規(guī)范的百分之三十都沒有達(dá)到。同樣的，滑銷的縫隙也達(dá)不到20um。另外，也分別對(duì)墊鐵與墊鐵、墊鐵與其底座之間的接觸面積做了一個(gè)全面的檢驗(yàn)，加以保證二號(hào)的連接標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到規(guī)范，關(guān)于滑銷系統(tǒng)，我們要參照說明書留出一定的膨脹間隙，以滿足機(jī)組的受熱膨脹空間。二號(hào)機(jī)組完成組裝后，他的運(yùn)行很順利，其穩(wěn)定性也得到了應(yīng)有的保證，并沒有出現(xiàn)一號(hào)機(jī)組的那種情況。以上的實(shí)例告訴我們，機(jī)組在組裝的時(shí)候要尤其注意：（1）要檢驗(yàn)特定部位的接觸面積，按照說明書的規(guī)則進(jìn)行糾正。（2）滑銷系統(tǒng)的質(zhì)量也要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，如果沒有達(dá)到目標(biāo)要及時(shí)作出調(diào)整，進(jìn)而進(jìn)行接下來的工作。（3）要留出足夠的空間給機(jī)組的受熱膨脹現(xiàn)象，防止機(jī)組的中心位置發(fā)生移動(dòng)。

3 油膜對(duì)于機(jī)組的影響

有三個(gè)必須條件能夠?qū)е掠湍さ漠a(chǎn)生：（1）接觸面之間有間隙的存在；（2）潤(rùn)滑油要達(dá)到一定的黏度標(biāo)準(zhǔn)，而且要保證油量的質(zhì)量；（3）兩者之間要有極大的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)數(shù)在不超過2300轉(zhuǎn)的時(shí)候，一號(hào)機(jī)組有相對(duì)較小的振幅，同時(shí)也保證了極好的穩(wěn)定性。但是，當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到2700轉(zhuǎn)以上的時(shí)候，一號(hào)機(jī)組就沒有之前的平穩(wěn)了，逐漸的出現(xiàn)了反常情況。幾次的通過實(shí)驗(yàn)檢測(cè)得知，振動(dòng)有突發(fā)性，而且?guī)缀醵技性?號(hào)瓦左右。由油膜形成的必要條件我們可以知道，潤(rùn)滑油要有特定的黏性，而且具備一定的運(yùn)動(dòng)速率，再加上有足夠的間隙，這樣才能確保油量足夠，進(jìn)而才會(huì)有壓力的形成。以上的例子告訴我們，我們要注意：（1）嚴(yán)格按照說明書上的要求對(duì)機(jī)組進(jìn)行組裝；（2）控制各個(gè)部件的質(zhì)量，及時(shí)更換掉不合格的部件；（3）設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)間隙，使機(jī)組的中心不發(fā)生偏移。

4 結(jié)論

總而言之，熱電廠的主要設(shè)備就是汽輪機(jī)，我們要盡可能的減少汽輪機(jī)的運(yùn)行故障，即減小熱電廠在汽輪機(jī)方面的負(fù)影響。如果我們想要解決汽輪機(jī)在振動(dòng)方面的的差異問題，首先需要的是根據(jù)具體問題找到故障出現(xiàn)的原因，再采取有效的措施解決相應(yīng)的問題，并且要吸取經(jīng)驗(yàn)、對(duì)癥治療。我們最好根據(jù)經(jīng)驗(yàn)提前做好準(zhǔn)備，使問題再次出現(xiàn)的幾率為零，避免故障的再次出現(xiàn)。

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作者簡(jiǎn)介：吳風(fēng)鑫（1988-），男，黑龍江鐵力人，本科，初級(jí)，助理工程師，研究方向：熱電廠中的汽輪機(jī)。endprint