關(guān)于發(fā)電廠汽輪機組軸承振動原因分析及處理的探討殷楊冬

關(guān)于發(fā)電廠汽輪機組軸承振動原因分析及處理的探討殷楊冬

摘要：隨著我國電力行業(yè)的進步與發(fā)展，發(fā)電廠汽輪機組在運行中軸承異常振動大多數(shù)是非正常振動，經(jīng)過試驗研究可以確定問題的出現(xiàn)需要從汽輪機組的高壓缸與低壓缸兩方面分析，處理發(fā)電廠汽輪機組軸承振動異常時需要檢查這兩方面，根據(jù)實際情況分析問題存在的原因，并對高壓缸與低壓缸進行有效的故障處理，從而提高發(fā)電廠汽輪機組運行的安全性和穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：汽輪機組；軸承振動；高壓缸；低壓缸引言：想要了解現(xiàn)實生活中發(fā)電廠汽輪機組工作中軸承出現(xiàn)的振動異常原因，需要根據(jù)機械工作原理尋找有效的振動解決方案，避免發(fā)電廠汽輪機組在接下來的工作中再次出現(xiàn)振動異常情況。本文使用的汽輪機機組是單軸四缸凝汽式汽輪機，高壓缸和低壓缸的設計分別為單流式與雙流式，發(fā)電廠汽輪機組軸承振動發(fā)生的時候就對其拆解處理，經(jīng)過問題分析得知高壓缸與低壓缸都存在問題。1汽輪機組出現(xiàn)軸承振動的原因分析1.1高壓缸動靜碰磨對本文選用的發(fā)電廠汽輪機組經(jīng)過100小時的運行測試后發(fā)現(xiàn)在汽輪機沖至3000轉(zhuǎn)時高壓缸中出現(xiàn)了“蛙跳”現(xiàn)象，在持續(xù)一段時間后，機組中軸承開始了不規(guī)則的振動，因此將機器拆分，對高壓缸進行檢查，發(fā)現(xiàn)在高壓缸中出現(xiàn)了動靜碰磨現(xiàn)象，同時大機組中的高壓轉(zhuǎn)子汽封過長，導致啟動過程中出現(xiàn)左右不均的現(xiàn)象，從而造成了高壓缸膨脹不暢，并導致軸承異常振動。通過觀察，發(fā)現(xiàn)高壓缸存在以下現(xiàn)象：高壓轉(zhuǎn)子的軸封和汽封磨損十分嚴重；測量高壓缸的負荷分配發(fā)現(xiàn)電端貓爪垂弧差達到0.25mm，已經(jīng)嚴重超標；紅丹對磨接觸面積不足總面積一半，有著嚴重的安全隱患。1.2低壓缸動靜碰磨在對其他設備進行運行測試的過程中，低壓缸的問題也逐漸浮出水面。對于軸承異常振動這一現(xiàn)象來說，低壓缸也起到了重要影響。對低壓缸的檢測中發(fā)現(xiàn)，低壓缸的動靜碰磨問題直接導致了低壓缸的蒸汽參數(shù)過低，其中，低壓缸的汽封徑向之間存在的間隙過小，疑為經(jīng)過人為調(diào)節(jié)；此外，汽輪機的低壓軸封出現(xiàn)了進水現(xiàn)象；隨著排氣溫度過低，導致汽輪機低壓缸內(nèi)部的真空情況過高，使得非落地的軸承標高出現(xiàn)變化，造成軸承受力不均勻，發(fā)生嚴重摩擦。在該汽輪機組中，低壓缸與高壓缸不同，是雙流式構(gòu)造，其中缸體為雙層結(jié)構(gòu)，并且與抵押軸承相互焊接，因此在真空情況過高的狀態(tài)下橫縱兩向上所施加的力會造成缸體彈性變形，從而使低壓缸的剛度變低。2發(fā)電廠汽輪機組軸承振動的處理途徑通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，發(fā)電廠汽輪機組軸承異常振動主要是因為高壓缸以及低壓缸出現(xiàn)了問題。因此，要想保證機組的正常運行，就必須對高壓缸和低壓缸進行針對性的處理。下面將對處理的方法以及處理效果進行詳細闡述。2.1解決高壓缸問題的方法2.1.1處理的具體方法為了有效解決高壓缸出現(xiàn)的膨脹工作不順暢的問題，應該先通過仔細的研究與分析，找出其產(chǎn)生的原因，并在此基礎上結(jié)合相關(guān)的工作經(jīng)驗對其進行處理。以上述高壓缸中存在的“蛙跳”問題為例，具體可以從以下幾方面對其進行處理:應該先在前軸承箱臺板的滑塊下面放置一個不銹鋼片，并有效調(diào)節(jié)前軸承箱與滑塊二者間的間隙，保證其間隙距離在0.1mm以下。同時應該在前箱臺板的滑塊表面上均勻涂抹紅丹，使表面與前箱底部之間形成對磨，并盡可能增加對磨接觸的面積，從而有效提高其安全性能。之后，要在高壓缸中另開一個注油孔，并在其周圍設計出相關(guān)的注油管道，從而通過注油的方法使?jié)櫥Ч玫接行嵘＿€要及時更換前軸承箱中磨損比較嚴重的滑銷，并在更換好滑銷后，把有著良好耐高溫特點的潤滑脂涂抹在新的滑銷表面。最后，要根據(jù)實際情況與需求，對負荷分配進行科學、合理的調(diào)整與控制，從而有效降低電端的貓爪垂弧。應該對垂弧進行多次測量，只有保證貓爪垂弧差在0.05mm之下，才可以將其投入使用。2.1.2處理結(jié)果經(jīng)過以上處理方式對出現(xiàn)膨脹不暢現(xiàn)象的高壓缸進行詳細的處理后，再對其進行全面的測試，測試中發(fā)現(xiàn)，高壓缸內(nèi)部的“蛙跳”現(xiàn)象已經(jīng)消失，汽輪機組的軸承正常運行，并沒有再出現(xiàn)異常的振動現(xiàn)象，輕微振動的幅度控制良好，最大振幅不足70μm。同時，高壓缸的膨脹能力得到了十分明顯的提升，在從20mm膨脹到50mm的過程中，實現(xiàn)縮短了近一半，最快在10小時以內(nèi)完成了膨脹工作。2.2解決低壓缸問題的方法2.2.1處理的具體方法發(fā)電廠汽輪機組中不僅高壓缸會出現(xiàn)明顯的異常情況，低壓缸也會存在相應的問題，這些問題也會直接導致發(fā)電廠汽輪機組出現(xiàn)異常振動，對此以下幾點可供參考:發(fā)電廠汽輪機組中如果低壓軸封與汽封的磨損比較嚴重，甚至存在威脅發(fā)電廠汽輪機組正常運行，建議改變汽封方式，將過去的斜齒改為直齒汽封，經(jīng)過分析與研究得知，直齒的汽封方式具有較好的耐磨性能，可以緩解發(fā)電廠汽輪機組的異常振動；如果發(fā)電廠汽輪機組低壓缸內(nèi)部下降量巨大，建議至少抬高隔板0.01毫米，還可以提升低壓缸端部汽封，降低發(fā)電廠汽輪機組的動靜碰磨；如果發(fā)電廠汽輪機組低壓缸中有較為明顯的變形情況，或者低壓缸剛度低于標準值，可以采用一定的加固方法進行固定，部分工作人員使用筋板對低壓缸進行加固，筋板可以較好的起到輔助支撐的作用，也能夠在一定程度上降低發(fā)電廠汽輪機組軸承異常振動給設備帶來的威脅。經(jīng)過有效的加固之后，某發(fā)電廠的員工再一次對低壓缸進行詳細的分析與檢查，發(fā)現(xiàn)低壓缸的變形與發(fā)電廠汽輪機組軸承振動的幅度有了較大程度的降低，問題處理之前，低壓缸變形量有3.97毫米，完成加固以后，低壓缸的變形量降低到2.97毫米，發(fā)電廠汽輪機組軸承挖溝變形量也降低了百分之五十六。2.2.2處理后的結(jié)果使用改變汽封方式、抬高各級隔板以及利用輔助支撐等方法對出現(xiàn)變形問題以及振動異常問題的低壓缸進行仔細處理之后，再通過全面測試可以發(fā)現(xiàn)，與未處理前比較，缸體的振動幅度以及變形量都有著一定的降低。其中，最明顯的就是變形量的降低。例如，在總變形中，通過計算可以發(fā)現(xiàn)，加固處理之前的變形量在4.17mm之上，而加固處理之后的變形量只有2.01mm。同時，各個分項的變形量也都降低了，且達到了理想的標準。其中，降低幅度最大的就是軸承挖溝的垂直變形，其降低幅度達到了56.3%。在各分項變形量中，雖然內(nèi)缸支撐的垂直變形是降低幅度最小的，但是其也超過了19.4%。由此可見，加固方式的效果是比較好的。另外，使用輔助支撐的方式來提高低壓缸剛度后，汽輪機組中軸承振動的狀況也得到了一定的改善。在對平穩(wěn)運行了100個小時之后的汽輪機組進行檢測后可以發(fā)現(xiàn)，汽輪機組的振動幅度變得較為平穩(wěn)。而且，隨著真空情況的減少，機組中軸承的振動也在逐漸降低。結(jié)束語：在汽輪機組的運行過程中，出現(xiàn)的嚴重的非正常軸承振動，經(jīng)過試驗測定，可以認定是高壓缸和低壓缸這兩個方面出現(xiàn)了問題，因此在進行軸承振動處理時，需要針對這兩個方面進行嚴格詳細的檢查，以便確定問題根源。本文中對于機器測定的原因分析只是眾多故障原因中的一種，其他的故障處理需要根據(jù)故障的具體成因制定具有針對性的處理方案，不可