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浅谈小型汽轮机组调速系统负荷波动的原因

浅谈小型汽轮机组调速系统负荷波动的原因
浅谈小型汽轮机组调速系统负荷波动的原因

浅谈小型汽轮机组调速系统负荷波动的原因引言

汽轮机组是整体系统的动力装置,为整个系统的正常运行提供驱动保障,机组的调控系统所承担的数值负荷状况非常重要,它是保障整个机组正常、高效运行的重要基础,可以促进机组健康长久地运行,加强对机组调速系统技术提升,科学控制机械负荷控制,对确保整体系统的质量与性能高效发挥有着重要作用。

1 汽轮机组调速系统运行的特点

现代汽轮机调速系统主要包括以下几个主要部件,那就是转速调节系统、动力传送系统、监测反馈系统和调控系统组成。调整系统主要是通过对汽轮机的总体性能进行科学调整,使汽轮机组的输出功率与供电负荷保持匹配,从整体上互相平衡,从而更好地促进整个机组的性能发挥。

汽轮机组的调速系统多数由两脉路油冲组成,就是高压脉油冲与低压脉油冲两种。低压脉冲油管的结构细而且长,在工作中容易出现一些信号传递中的失真问题,出现系统工作故障问题,另方一面,由于低压脉冲部件与机组的油泵组相连,在回油过程中由于系统管道的回油管细长,在管道的弯曲与弯扁管道处,油的运输过程中易出现管内压力不够,影响到系统的运行。同时弯曲的管道多也会让回油管水平的高度与油箱内的高度有差距,在油的传输过程中在管道内不能形成正常的压力,在回油过程中会出现油忽多忽少的现象,相应的油压会忽高忽低,造成调速系统紊乱,影响到机组的正常运转。

实践表明,在整个机组的实际运行中,由于制造、安装、维护、检修等一系列过程,会出现一些与具体要求标准不大相符的情况,给整个调速系统造成一些异常情况,造成机组调试系统中的负荷与规定标准不相符,从而在后期的系统运行中出现不稳定性,影响到机组的可靠运行,因此在整个系统的安装、调试、检修过程中,加强对基本设施的检查与调试非常重要,特别是调速系统的数值摆动现象,它是整个机组系统行运的最基本保障,处理不当会给相关设备及安全运行带来隐患。系统数值摆动是指机动轮转机与负荷等不相匹配,不能形成稳定的工作性能,产生了较大动力波动。引起调速系统油压波动的原因主要是油泵本身工作不稳定,在工作中受外界因素的影响,如当机器吸入的空气情况不同,造成在内部的压力不周,可能会导致油压数据的波动,从而对调速系统的稳定性形成一定的影响,另外在机器运行中,润滑器的运行情况,也是影响到调速器数值的一个重要因素。

2 引发机组调速系统负荷波动的要素分析

汽轮机组调速系统负荷波动的原因很多,以下几个方面是对汽轮机组调速系统负荷波动参数较大。

汽轮机运行分析

机组运行分析 、进汽压力 进汽压力升高的影响: ①汽压升高,汽温不变,汽机低压段湿度增加,不但使汽机的湿汽损失增加,降低汽机的相对内效率,并且增加了几级叶片的侵蚀作用,为了保证安全,一般要求排汽干度大于88%,高压大容量机组为了使后几级蒸汽湿度不致过大,一般都采用中间再热,提高中压进汽温度。 ②运行中汽压升高,调门开度不变,蒸汽流量升高,负荷增加,要防止流量过大,机组过负荷,对汽动给泵则应注意转速升高,防止发生超速,给水压力升高过多。 ③汽压升高过多至限额,使承压部件应力增大,主汽管、汽室,汽门壳体、汽缸法兰和螺栓吃力过大,材料达到强度极限易发生危险,必须要求锅炉减负荷,降低汽压至允许范围内运行。 进汽压力降低的影响: ①汽压降低,则蒸汽流量相应减少,汽轮机出力降低,汽动给泵则转速降低,影响给水压力,流量降低。 ②要维持汽轮机出力不变,汽压降低时,调门必须开大,增加蒸汽流量,各压力级的压力上升,会使通汽部分过负荷,尤其后几级过负荷较严重;同时机组轴向推力增加,轴向位移上升,因此一般汽压过多要减负荷,限制蒸汽流量不过大。 ③低汽压运行对机组经济性影响较大,中压机组汽压每下 降O.IMpa,热耗将增加0.3? 0.5%,一般机组汽压降低1%,使汽耗量上升0.7%。 、进汽温度: 进汽温度升高的影响; ①维持高汽温运行可以提高汽轮机的经济性,但不允许超限运行,因为在超过允许温度运行时,引起金属的高温强度降低,产生蠕胀和耐劳强度降低,脆性增加,长期汽温超限运行将缩短金属部件的使用寿命。 ②汽温升高使机组的热膨胀和热变形增加、差胀上升,汽温升高的速度过快,会引起机组部件温差增大,热应力上升,还使叶轮与轴的紧力、叶片与叶轮的紧力发生松弛,易发生通汽部分动静摩擦,如由于管道补偿作用不足或机组热膨胀不均易引起振动增加。进汽温度降低的影响; ①汽温降低,使汽轮机焓降减少,要维持一定负荷,蒸汽流量增加,调节级压力上升,调节级的焓降减小,对调节级来讲安全性较好。 ②在汽压、出力不变的情况下,汽温降低蒸汽流量增加,末级叶片焓降显著增大,会 使末级叶片和隔板过负荷,一般中压机组汽温每降低10C,就会使最后一级过负荷约1.5%, 一般汽温降低至某一规定值要减负荷,防止蒸汽流量过大。 ③汽温降低为维持同一负荷,蒸汽流量增加,要使蒸汽从各级叶片中通过,叶片反动度要增加,引起转子轴向推力加大,因此低汽温时应加强对轴向位移、推力瓦温的监视。 ④汽温降低,汽轮机后几级蒸汽湿度增加,加剧了湿蒸汽对后几级叶片的冲蚀,缩短叶片的使用寿命。 ⑤汽温降低要注意下降速度不能过快,汽温突降将引起机组各金属部件温差增大,热 应力上升,因温降产生的温差会使金属承受拉伸应力,其允许值比压缩应力小,且差胀向

汽轮发电机结构及原理

第四节汽轮发电机 汽轮发电机是同步发电机的一种,它是由汽轮机作原动机拖动转子旋转,利用电磁感应原理把机械能转换成电能的设备。 汽轮发电机包括发电机本体、励磁系统及其冷却系统等。 一、汽轮发电机的工作原理 按照电磁感应定律,导线切割磁力线感应出电动势,这是发电机的基本工作原理。汽轮发电机转子与汽轮机转子高速旋转时,发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电流后,便建立一个磁场,这个磁场称主磁极,它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个极出来,经过空气隙、定子铁芯、空气隙、进入转子另一个极构成回路。 根据电磁感应定律,发电机磁极旋转一周,主磁极的磁力线北装在定子铁芯内的U、V、W三相绕组(导线)依次切割,在定子绕组内感应的电动势正好变化一次,亦即感应电动势每秒钟变化的次数,恰好等于磁极每秒钟的旋转次数。 汽轮发电机转子具有一对磁极(即1个N极、一个S极),转子旋转一周,定子绕组中的感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极时,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势交变P次)。当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周,磁极也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次,这样发电机转子以每秒钟50周的恒速旋转,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端(即中性点)连在一起。绕组的首端引出线与用电设备连接,就会有电流流过,这个过程即为汽轮机转子输入的机械能转换为电能的过程。 二、汽轮发电机的结构 火力发电厂的汽轮机发电机皆采用二极、转速为3000r/min的卧式结构。发电机与汽轮机、励磁机等配套组成同轴运转的汽轮发电机组。 发电机最基本的组成部件是定子和转子。 为监视发电机定子绕组、铁芯、轴承及冷却器等各重要部位的运行温度,在这些部位埋置了多只测温元件,通过导线连接到温度巡检装置,在运行中进行监控,并通过微机进行显示和打印。

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法[1]全解

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法 摘要:为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定,加强汽轮机组日常保养与维护,保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。文章就汽轮机异常振动的原因进行了分析与故障的排除,在振动监测方面应做的工作进行了简要的论述。 关键词:汽轮机;异常振动;故障排除;振动监测;汽流激振现象 对转动机械来说,微小的振动是不可避免的,振动幅度不超过规定标准的属于正常振动。这里所说的振动,系指机组转动中振幅比原有水平增大,特别是增大到超过允许标准的振动,也就是异常振动。任何一种异常振动都潜伏着设备损坏的危险。比如轴系质量失去平衡(掉叶片、大轴弯曲、轴系中心变化、发电机转子内冷水路局部堵塞等)、动静磨擦、膨胀受阻、轴承磨损或轴承座松动,以及电磁力不平衡等等都会表面在振动增大,甚至强烈振动。 而强烈振又会导致机组其他零部件松动甚至损坏,加剧动静部分摩擦,形成恶性循环,加剧设备损坏程度。异常振动是汽轮发电机运转中缺陷,隐患的综合反映,是发生故障的信号。因此,新安装或检修后的机组,必须经过试运行,测试各轴承振动及各轴承处轴振在合格标准以下,方可将机组投入运行。振动超标的则必须查找原因,采取措施将振动降到合格范围内,才能移交生产或投入正常运行。 一、汽轮机异常振动原因分析 汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。由于其运行时间长、关键部位长期磨损等原因,汽轮机组故障时常出现,这严重影响了发电机组的正常运行。汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。由于机组

的振动往往受多方面的影响,只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因,比如进汽参数、疏水、油温、油质、等等。因此,针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要,只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。 二、汽轮机组常见异常震动的分析与排除 引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面,汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。 (一)汽流激振现象与故障排除 汽流激振有两个主要特征:一是应该出现较大量值的低频分量;二是振动的增大受运行参数的影响明显,且增大应该呈突发性,如负荷。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振;对于大型机组,由于末级较长,气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象;轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征,其故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据,连同机组满负荷时的数据记录,做出成组曲线,观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率,从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程,观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性,消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态,采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 (二)转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系,大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段,此时转子温度逐渐升

汽轮机运行讲解

第六部分汽轮机启动与停止 258.什么是汽轮机额定参数启动和滑参数启动? 答:额定参数启动时,电动主汽门前的新蒸汽参数在整个启动过程中始终保持在额定参数。这种启动方式为定参数启动。滑参数启动时,电动主汽门前的蒸汽参数随转速、负荷的升高而滑升,汽轮机定速并网后,调节门处于全开状态。这种启动方式为滑参数启动。 259.什么是汽轮机的冷态启动和热态启动? 答:按汽轮机启动前的金属温度高低,可分为冷态启动和热态启动,一般以汽轮机冷态启动维持汽轮机空转时,调节汽室处汽缸的温度水平(约150℃)来划分这两种启动。如果启动时汽轮机金属的温度低于此温度称为冷态启动,高于这个温度称为热态启动。 260.汽轮机启动前为什么要进行暖管? 答:一次暖管是指从电动主汽门前新蒸汽管道和暖管;二次暖管是指电动主闸门后至自动主汽门前管道的暖管。 机组启动时,如果不预先暖管并充分排放疏水,由于管道的吸热,这就保证不了汽轮机的冲动参数达到规定值,同时管道的疏水进入汽轮机造成水击事故,这是不允许的。261.汽缸为什么要进行疏水? 答:因为汽轮机启动时,汽缸内会有蒸汽凝结成水。如果不疏水,将会造成叶片冲蚀。另外,停机情况下造成汽缸内部有凝结水,腐蚀汽缸内部。有时在运行中锅炉操作不当,发生蒸汽带水或水冲击现象,也使汽缸过水。因此必须从汽缸内把这部分疏水放掉,保证设备安全。262.汽轮机电动主闸门后暖管为什么要先开旁路门? 答:由于主蒸汽管道内的压力很高,而在暖管前电动主闸门后没有压力。因此,电动主闸门前、后压差很大,使电动主闸门不易开启;先开旁路门,一方面能减小电动主闸门前后压力差,使电动主闸门开启容易;另一方面,用旁路门便于控制蒸汽流量和升温、升压速度,对减少管道、阀门、法兰等的热应力有利。 263.汽轮机启动前为什么要疏水? 答:启动时,暖管、暖机时蒸汽遇冷马上凝结成水,凝结水如不及时排出,高速流动的蒸汽就会把水夹带汽缸内造成水冲击,严重时引起汽轮机的振动。因此启机前,必须开疏水门。264.汽轮机启动前为什么要先抽真空? 答:汽轮机启动前,汽轮机内部已存在空气,机内压力相当于大气压力,如果不先抽真空,空气无法凝结,因而排汽压力很大。在这种情况下启机时,必须要有很大的蒸汽量来克服汽轮机及发电机,各轴承中的磨擦阻力和惯性力,才能冲动转子,这样就使叶片受到的蒸汽冲击力增大。此外,转子冲动后,由于凝汽器内存在空气,使排汽与冷却水中间的热交换效果降低,结果排汽温度升高,使汽轮机后汽缸内部零件变形。凝汽器内背压增高,也会使凝汽

余热汽轮发电机组可行性报告

一、企业简介 淄博建龙化工有限公司位于205国道东侧,交通运输便利,通讯设施发达,地理位置优越。她与母公司淄博龙耀化工有限公司紧密相连,项目建成后可实现子母公司供电网络一体化,具有得天独厚的区位优势,公司占地86亩,现有干部职工210人,其中高、中级职称人员68人,是一家新兴的股份制化工企业。 公司主产品为93%、98%、105%工业硫酸。一套硫铁矿及新上硫磺制酸项目上马后,年生产能力达15万吨左右。公司凭借一流人才、一流的设备、一流的信誉、严格的管理、先进的工艺、以过硬的产品质量赢得了市场。 二、建设理由 硫酸是化工行业的基础原料,市场用量越来越大,目前市场属供不应求状态,而硫酸生产是大量的放热反应,其中焚硫工段每吨酸的反应热达301万KJ。转化工段每吨酸的反应热为100万KJ,如此大量的热量对制酸生产来说必须要进行降温,如果不予回收,势必产生巨大浪费,故特具以下基本理由: 1、在硫磺制酸的基础上无需任何附加原料,热能充足。充分利用反应热回收余热; 2、符合国家电力部扶持余热发电政策; 3、符合国家新政策—竟价上网,余热发电成本在0.15元左右。(详细分析如下) 4、基本实现无污染。我们充分考虑到发电用除盐水采用树脂交换需要大量盐酸和烧碱再生对环境造成污染的实际情况,决定新上一套

具有国际先进技术水平的二级反渗透除盐技术,末级附加一树脂型混床。由于采用了反渗透技术作为前置预处理,使混床再生频率大大降低,月平均再生一次左右。年用盐酸在2.2吨以下,用碱量在3.7砘以下,即使酸、碱用量如此小,我们仍设置了一套中和池对所产生的酸、碱废液进行中和处理后回收利用,同时无火力发电厂的烟囱排烟,原料煤中的硫污染及水膜除尘等污染源。 5、提高企业参与市场竟争的能力。由于余热发电的成本较低,相应的使硫酸单位成本降低,有利于企业的减本增效。 6、扩大就业机会。减轻国家就业负担。 7、汽轮发电机组采用国际先进的DCS控制系流,全套设备绝大多部分均为进口名牌产品自动化程度高、安全系数高、故障率极低、动作灵敏、反应及时,确保上网后对电力系统没有影响。 8、投资小、见效快、回收投资周期短。该余热发电项目总投资在870万元左右。投产后日发量为6.0万度(其中抽部分蒸汽供化工生产,否则发电更多),发电成本只有0.15元/度,电力公司0.5元/度,一度电就可节约0.35元,一年利润693万元,约2.24年可全部回收投资(按年运行11个月计算,发电负荷按2500KW计算。) 9、可充分利用硫铁矿制酸老系统的剩余价值。我们在新建硫磺制酸的基础上,积极对老系统进行改造,将沸腾炉出口的高温炉气进行余热回收(原采用散热。片直接散热,浪费很大),产生蒸汽用于新系统化工生产,节约出的蒸汽用于发电,这样发电效益将更为可观,同时老系统也充分发挥潜在余力。 10、技术力量雄厚,工艺设备属国家一流,为长期优质、安全、

汽机缺陷分析及处理

6MW余热电站汽轮机缺陷原因分析及处理 1.故障现象 我公司综合利用焦炉剩余煤气余热发电站,采用洛阳发电设备厂生产的汽轮机,型号:N6-3.34。从2007年6月并网发电至今的7年运行时间当中,汽轮机出现的主要故障现象为以下三个方面:(1)汽轮机的振动偏高;(2)真空度相对较低;(3)调速系统不稳定; 2.故障分析 2.1汽轮机的振动偏高 振动是一种周期性的反复运动。处在高速旋转下的汽轮发电机组,在正常运行中总是存在着不同程度和方向的振动。对于振动,我们希望它愈小愈好。不同转速机组的振动允许值不同,凡是在允许范围内的振动,对设备的危害不大,因而是允许的。超出允许范围,就会对设备造成伤害。而本机组在运行中最高振动超过85um,最低振动时也在50um以上,超出了汽轮机振动的允许范围50um以下。 汽轮机振动过高直接威胁着机组的安全运行,因此,在机组出现过高振动时,就应及时找出引起振动的原因,并予以消除,绝不允许在强烈振动的情况下让机组继续运行。 汽轮发电机组的振动是一个比较复杂的问题,造成振动的原因很多,为找出汽轮机振动大的原因,我们曾通过做试验方法

来查找汽振动大的原因: 1)励磁电流试验 目的在于判断振动是否是由于电气方面的原因引起的,以及是由电气方面的哪些原因引起的。 2)转速试验 目的在于判断振动和转子质量不平衡的关系,同时可找出转子的临界转速和工作转速接近的程度。 3)负荷试验 目的在于判断振动和机组中心,热膨胀,转子质量不平衡的关系,判断传递力矩的部件是否有缺陷。 4)轴承润滑油膜试验 目的在于判断振动是否是由于油膜不稳,油膜被破坏和轴瓦紧力不当所引起的。 5)真空试验 目的是判断振动是否是由于真空变化后机组中心在垂直方向发生变化引起的。 6)机组外部特性试验,实际上就是在振动值比较大的情况下测量机组振动的分布情况,根据振动分布情况分析判断不正常的部位。 2.1.1汽轮机振动是一个多方面的综合因素,通过以上实验对振动过高的原因分析如下: 1)通过汽轮机的转速实验,在开机,暖机过程中,每一个阶

汽轮机甩负荷方案

目录 1 调试依据 (1) 2调试目的 (1) 3调试对象及范围 (1) 4调试前应具备的条件 (1) 5调试方法及工艺流程 (2) 6调试步骤、作业程序 (3) 8调试验评标准 (5) 9环境、职业健康、安全、风险因素控制措施 (5) 10实验记录和监视 (6) 11组织分工 (6)

1 调试依据 1.1 《火力发电建设工程启动试运及验收规程(2009年版)》 1.2 《火电工程启动调试工作规定》 1.3 《火电机组达标投产考核标准(2001年版)》 1.4 《电力建设施工质量及评价规范》汽轮机机组篇(2009年版) 1.5 《火力发电厂基本建设工程启动和竣工验收规程(2009年版)及相关规程》1.6 《电力建设施工及验收技术规范汽轮机机组篇(2009年版)》; 1.7 《汽轮机甩负荷试验导则》 2调试目的 2.1测取汽轮发电机组甩负荷时调节系统动态过程中功率、转速和调门开度等主要参数随时间的变化规律,以便于分析考核调节系统的动态品质。 2.2 了解机、炉、电部分设备及其自动控制系统对甩负荷工况的适应能力。 3调试对象及范围 3.1汽轮发电机组及主要配套辅助设备,以及相关的自动控制系统。 4调试前应具备的条件 4.1汽机专业应具备的条件 4.1.1汽机各主辅设备无重要缺陷,操作机构灵活,运行正常。 4.1.2调节系统静态特性符合设计要求,各阀门校验试验合格。 4.1.3各主汽门与调节汽门的总的关闭时间测定完毕且符合设计要求。 4.1.4超速保护动作可靠,提升转速试验合格。 4.1.5远方与就地手动停机试验合格,动作可靠。 4.1.6主汽门严密性试验合格。 4.1.7汽机所有停机保护联锁及顺控经过确认,动作可靠。 4.1.8所有抽汽逆止门、排汽逆止门联动正常,关闭迅速无卡涩现象。 4.1.9经空负荷及带负荷试验,汽机主辅设备运转正常,各主要监视仪表指示正确。 4.1.10调节保安系统用油的油质完全符合要求。 4.1.11交、直流润滑油泵启停和联锁正常。 4.1.12隔离三段抽汽至除氧加热供汽。 4.1.13减温减压器暖管充分,可根据需要随时投入。

中、小型汽轮发电机组安装工法

中、小型汽轮发电机组 安装工法

目录 1、前言 (1) 2、特点 (1) 3、适用范围 (2) 4、工艺原理 (2) 5、工艺流程及操作要点 (4) 6、材料 (18) 7、机具设备 (19) 8、安全措施 (20) 9、质量控制 (21) 10、环保措施 (22) 11、效益分析 (23) 12、应用实例 (23) 附:工程竣工报告 交工验收证明书 工程应用证明 经济效益证明

1、前言 汽轮发电机组是将热能转换成电能的机器,目前常用的汽轮发电机组有背压式、抽凝式和抽汽式等多种类型。背压式汽轮发电机组主要用于发电,抽凝式汽轮发电机组主要用于热电联产。中小型汽轮发电机组有3000KW、6000KW、9000KW、12000 KW等。 我国配套生产中小型汽轮发电机组的厂家主要有杭州汽轮机厂、南京汽轮机厂等。 作为安装施工企业,总结先进的施工经验,在汽轮发电机组安装行业里占领一席之地。这也是本工法编制的目的之一。 2、特点 2.1本工法比较先进、操作简便。汽轮发电机组的安装是一项复杂的工作,部件多、程序复杂、安装精度要求高,该工法对施工程序有最佳的安排,避免了重复工作造成的浪费。 2.2节约工期。以厦门国能新阳热电厂设备安装工程6000KW抽凝式汽轮发电机组安装为例,定额工期为90天,在该工法的指导下实际工期仅为60天,节约工期30余天。 2.3成本低、效益好。该工法提供了最佳的施工措施,节约了工期及人工费;同时节约了施工机械等费用。 2.4适用性广。适用于不同厂家生产的中小型汽轮发电机组的安装。 2.5施工质量高。该工法详细阐述汽轮发电机组的施工方法、操作要点,

汽轮机负荷波动原因分析和处理措施

汽轮机负荷波动原因分析和处理措施 姓名:XXX 部门:XXX 日期:XXX

汽轮机负荷波动原因分析和处理措施 以长江动力Q3052C型汽轮机为例,针对汽轮发电机组在运行中出现功率波动的问题,通过对505E控制系统调节回路各环节的分析和试验,找出了EH油内含颗粒杂质过多是造成该问题的主要原因,并结合实际工况通过控制器内部PID参数整定消除部分影响。列举运行中可能出现的问题,提出分析建议和处理措施。湖北大峪口化工有限责任公司3#机为长江动力Q3052C型。在试车成功后一段时间,突然出现电负荷有大幅波动且滞后很大现象。经多方排查,检测出EH油质不达标准,经处理后虽已无明显波动现象,但控制滞后还是较大。根据实际工况重新整定PID参数后,基本能达到工艺控制要求。调节回路波动主要原因分析 2.1主控制器(505E)故障 2.1.1原因分析:505E是以微处理器为基础的调速器,通过电液转换机构对汽轮机调节汽门进行控制,实现对汽轮发电机组实行自动控制的系统。在机组运行过程中,505的工作直接影响汽轮机转速和机组负荷,密切关系机组的发电质量和安全。 2.1.2处理措施:关闭阀位限制器试着手动控制汽阀。用这种方式锁定汽阀且执行机构输出稳定,但系统仍然振荡,则说明问题不在于控制器 2.2转速传感器、功率变送器故障 2.2.1原因分析:本机组采用的是2个磁阻式探头互为冗余,输入信号高选为主。505E实测机组功率和机组转速作为反馈信号,转速偏差作为一次调频信号对给定功率进行修正,功率给定与功率反馈比较后, 第 2 页共 7 页

经PID运算和功率放大后,通过电液转换器和油动机控制调节阀门开度来消除偏差信号,对机组功率实现无差调节,若功率不反馈,则以阀位控制方式运行,即通过增加转速设定,开大调节汽阀,增加进汽量达到增加负荷的目的。若转速传感器、功率变送器故障则会影响到整个回路的稳定。 2.2.2处理措施:分别拆下2各转速传感器接至转速数字显示仪,转速均为正常。校验功率变送器电流和功率均输出正常。 功率变送器校验表输入电流(A)输出电流(mA)功率 (KW)17.255195210.4510388313.6515581416.852*******.0525969备注:此表型号:JA866-4P3 最大功率25969KW 2.3位移传感器故障 2.3.1原因分析:作为阀门位置反馈的线性位移传感器,随着阀门的变化而变化,其芯杆在线圈中反复移动,由于芯杆与线圈间存在一定的间隙,芯杆移动过程中经常与线圈发生摩擦,线圈磨损,金属芯杆与磨损的线圈接触会影响传感器的输出,造成位置反馈的不稳定引起阀门的波动。更严重的是芯杆被线圈卡涩而不能畅通地移动,在位移信号增大给芯杆积聚了一定的力后,又使芯杆产生一个跳动,通过调节回路的作用也使调节汽门产生波。2.3.2处理措施:拆下后检查发现传感器无故障,但芯杆有细微弯曲,校直后波动相对之前较为平稳。 2.4调节阀控制系统 2.4.1原因分析:汽轮机进汽调节阀控制系统主要由DDV伺服阀、油动机、卸荷阀、LVDT组件、伺服卡等构成,电液转换器由汽轮机前轴承座中的主油泵供油。主油泵(即汽轮机轴头油泵)输出1.1MPa的压力油,经节流孔和电调装置专用的滤油器后供给电液转换器。当汽轮机 第 3 页共 7 页

汽轮机空负荷运行的运用

汽轮机空负荷运行的运用 (云南****有限公司,云南**) 摘要:云南****有限公司以生产****为主,同时配置石油焦回转窑煅烧余热利用系统CN30-8.83/(1.6)型汽轮发电机组,汽轮机排汽缸内装有喷水降温装置。机组稳定运行受回转窑煅烧系统影响较大,煅烧堵料、停窑检修,机组面临停机和极热态启动风险,通过对排汽温度、负荷、初参数、真空、上下缸温差等有效控制,保障机组安全空负荷运行,取得较好的经济效果。 关键词:汽轮机空负荷运行;排汽缸喷水降温装置;上下缸温差;汽轮机寿命管理、极热态启动 0 前言 汽轮机组由**汽轮电机(集团)有限责任公司生产, 2011年11月出厂,型式为高压、单缸、带非调整抽汽、冷凝式汽轮机组。2012年11月安装,2013年11月投产。公司一期工程为一窑、一炉、一机单元制运行方式。烟气余热利用工艺见图1 图1 烟气余热利用示意图 经过后燃烧器充分燃烧后小部分高温烟气(20000Nm3/h)引入到导热油炉中加热导热油,供成型生产所需物料及设备加热用,导热油

炉出口小于300℃烟气再进入锅炉循环利用,剩余大部分烟气(220000Nm3/h)直接进入余热锅炉生产蒸汽。回转窑窑头石油焦下料方式为插板阀皮带秤式,窑尾下料为溜管式,由于石油焦潮湿、下溜管结焦等因素的影响,煅前煅后都会发生堵料,加上导热油炉旁路前置,导致锅炉入口烟温、烟气量急剧下降,汽轮机无法维持负荷运行,煅前断料、风管检修等也会造成几个小时的停窑时间,每月约有2次故障停窑,针对此实际情况,有必要摸索汽轮机滑参数空负荷运行,以保障机组安全连续运行和减少停产损失。 1空负荷运行有利于汽轮机寿命管理 汽轮机寿命是指从初次投入运行至转子出现第一条宏观裂纹(长度为0.2-0.5mm)期间的总工作时间。汽轮机正常运行时,主要受高温和工作应力的作用,材料因蠕变要消耗一部分寿命。在启、停和工况变化时,汽缸、转子等金属部件受到交变热应力的作用,材料因疲劳也要消耗一部分寿命,在两个因素共同作用下,金属材料内部就会出现宏观裂纹。对汽轮机寿命损耗大的工况,主要是超温运行和热冲击等应力循环变化幅度较大的工况。如机组的启动,尤其是极热态启动、甩负荷、汽温急剧降低、水冲击等。本机组的寿命分配见表1 本机组设计寿命为 30年,要达到机组的设 计寿命,就要减少机组 启停次数,控制好温度 变化率,减少机组每次

核电半速汽轮发电机组轴系找中与连接技术改进应用

核电半速汽轮发电机组轴系找中与连接技术改进应用 某压水堆核电厂使用阿尔斯通阿尔贝拉型百万千瓦级半转速(1500转/分)核电汽轮机组,其轴总长66692mm。半速汽轮发电机组转子重量和尺寸大、挠度大,有其相应的技术特性。且转子在加工过程中仍然不可避免出现加工偏差,会造成转子加工表面与回转轴之间并不完全同心,这些偏差会对轴系连接产生影响,通过分析偏差对轴系的找中心和连接影响因素,结合测量数据分析,减少加工偏差对轴系中心的影响,提高轴系找中心的精度、确保设备运行可靠。 标签:核电厂;半速;汽轮发电机组;轴系找中心;连接;改进 1.引言 某压水堆核电厂使用东方汽轮机有限公司制造的HN1110-6.43/280/269-H型汽轮机和TA 1100-78型发电机,该汽轮发电机组为饱和蒸汽、单轴、4缸、6排汽、中间再热、冲动凝汽式半速汽轮机,由1个高中压合缸和3个双流低压缸组成。1110 MW汽轮机的原型机为法国N4核电厂使用的1550 MW ARABELLE汽轮机[1];TA 1100型发电机由东方电机厂引进型。ALSTOM技术路线的汽轮发电机组轴系结构见图1。 汽轮机和发电机转子是通过联轴器进行连接成为一个整体成为一个轴系,同轴度的要求偏差不能超过0.0075mm,并承受巨大的转动力矩。转子通过支撑轴承分别在汽缸和定子上进行高速旋转,要求轴振优良值在0.06mm以内。而转子轴颈加工精度一般为0.013mm,偏差的存在会影响轴系找中心和连接的精度。 2.转子加工偏差对轴系找中心和连接影响分析 轴系找中心是找两个轴之间的同轴度,轴系连接是通过调整两个联轴器之间的同心来保证同轴度。若两联轴器原始跳动度无制造偏差,即联轴器连接后两联轴器型心与轴心重合(图2),连接后即保证同心又可以保证同轴(图3)。但在现有的加工精度下,由于制造偏差等因素影响,轴系的轴线与联轴器型心可能不一致。如果轴系按形心找,如果不考虑矢量,即不考虑联轴器偏向哪一个方向,连接后联轴器表面是同心,但会存在不同轴的现象(见图5、6),两轴之间的同轴度偏差为OB和OB’的距离,在这种情况下对轴系振动影响为OB和OB’的距离数值的两倍(见图6)。 3.偏差对轴系找中心和连接的解决 为了解决加工带来的轴系连接过程中存在同心不同轴的问题,可以通过在安装过程中对轴系联轴器形心数据的控制来保证轴系轴心重合。形心的数据有方向和大小,即具有矢量特性,那么引入验收数据矢量,就可以解决轴系连接过程中数据的判定和最终轴系连接的质量问题。在轴系同轴的情况下,其联轴器的跳动度的矢量在理论上不发生任何变化,即大小和方向不发生变化,即对应各位置的

大型汽轮发电机振动故障诊断与分析

大型汽轮发电机振动故障诊断与分析 发表时间:2016-04-28T09:09:26.410Z 来源:《电力设备》2015年第12期供稿作者:陈嘉峰[导读] (哈尔滨电机厂有限责任公司汽轮发电机是电力系统的重要设备之一,其安全可靠运行对整个电力系统的稳定有着重要的意义。 (哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨 150040)摘要:汽轮发电机是电力系统的重要设备之一,其安全可靠运行对整个电力系统的稳定有着重要的意义。发电机振动状态是评价机组能否持续可靠运行的重要指标。本文介绍了大型汽轮发电机振动故障的类型及产生原因,阐述了振动故障诊断和分析的方法。关键词:大型汽轮发电机;振动故障;故障诊断方法 振动故障是大型汽轮发电机组最常见的故障之一,由于大型汽轮发电机组一般自动化程度较高,而且机组主要机构在运行过程中由于旋转作用使得产生振动,这在日常工作中往往是不可避免的,再加上大型汽轮发电机本身结构的复杂性,就更增加了其振动故障诊断的复杂性。发电机振动超过允许值会引起动、静部分摩擦,加速部件的磨损、产生偏磨、电刷冒火;使机组轴系不能正常工作;严重时将会导致机组密封系统遭到破坏;定子铁心松弛片间绝缘损坏,导致短路故障等。因此研究大型汽轮发电机振动故障的产生原因,并采取有效的振动故障诊断措施使故障被及时发现、及时消除具有十分重要的意义。 1 大型汽轮发电机振动故障分类及原因分析 1.1 大型汽轮发电机组振动的分类 大型汽轮发电机组的振动根据振动的性质不同可分为强迫振动和自激振动两大类,其中强迫振动分为普通强迫振动、电磁激振、高次谐波共振、分谐波共振、撞击震动、拍振、随机振动;自激振动包括轴瓦自激振动、参数振动、汽流激振、摩擦涡动等,在我国当前投入运行的大型汽轮发电机中,气流激振和摩擦涡动这两种振动形式一般不作考虑。而根据产生的原因不同大型汽轮发电机振动又可分为机械振动和电磁振动两大类。因此,在分析大型汽轮发电机振动故障时要先弄清楚其振动的原因是机械方面的还是电磁方面的,从而制定有针对性的消振措施。 1.2 大型汽轮发电机组振动故障的类型及原因分析汽轮发电机组常见的十二种机械振动故障有:动静碰摩、汽流激振、转子质量不平衡、汽轮机转子热弯曲、发电机转子热弯曲、转子部件脱落、转子不对中、油膜涡动、油膜振荡、参数振动、转子横向裂纹、支承松动。 汽轮发电机组的电磁故障主要发生在发电机上,也能通过轴系传到机组的其他部常见的部位,电磁故障有:转子绕组匝间短路、定转子之间气隙不均、定子绕组端部振转子中心位置偏移、不对称负荷和电磁谐振等。 在上述诸多振动故障中,动静碰磨与气流激振是最常见的两种振动故障,因此本文将这两种振动故障作为典型分析其产生的原因。 1.2.1 动静碰磨 动静碰磨指的是在大型汽轮发电机中转子与定子之间发生碰撞、摩擦从而产生振动的现象,动静碰磨是机械振动故障里最常见也是危害最大的,产生动静碰磨的原因有很多,究其内在来说,主要是由于转子与定子之间的间隙过小,同时由于安装、检修等过程中导致了动静间隙沿圆周方向不均匀,或者由于气缸、轴承座受热变形跑偏造成的动静摩擦、碰撞等导致的振动。图1为动静碰磨原理图,当转子旋转中心O′偏离了原本的中心O,在转子以角速度w旋转时与定子碰撞时就会产生径向冲击力N以及反向摩擦力f。 1.2.2 气流激振 在大容量汽轮发电机组中,尤其是超临界或超超临界机组,当运行负荷增大,导致作用在转子上的气流激振力也随之增大,当增大到一定程度时,就会在汽轮机转子上会诱发产生振动现象,这种振动一般具有突发性的特点。 2 大型汽轮发电机组振动故障诊断与分析方法 2.1 传统方法 传统振动故障诊断方法就是利用工作人员、专家的听觉、触觉或使用频谱仪、声压计等设备来确定振动故障的原因及发生故障的部位,更多的是依靠专家的主观经验和业务能力,综合频谱分析、概率统计等学科的知识,是一种常用的故障诊断方法,对线性特征明显的振动故障实用性很强,而对相对复杂、非线性的振动故障效果较差。 2.2 专家系统故障诊断分析法 在传统振动故障检测诊断技术中,由于每个专家的水平差异很大,并且本领域国内顶尖的专家不可能及时到达故障现场,因此传统的依靠专家的诊断方法有一定的局限性。随着人工智能技术的发展,将本行业专家的经验、理论等录入数据库,结合计算机、数据库、仿生学等知识,使系统可以模拟专家的思维对大型汽轮发电机组的振动故障进行诊断,有利于提高振动故障检测诊断的准确性和效率。 2.3 模糊故障诊断分析法

220MW汽轮机组负荷波动的分析与处理

220MW汽轮机组负荷波动的分析与处理付建国刘金川顾军连轶娟郭磊韩宝玉 (焦作电厂河南焦作454001) 摘要:通过对焦作电厂#1机组负荷波动的现象的分析与处理,阐述了在实际运行中分析负荷波动的方法,对解决电液调节系统负荷波动问题有一定的借鉴作用。 关键词:负荷波动;阀位反馈;球型铰链 1引言 数字电液调节系统普遍运用于现代大型汽轮机组的调节,它具有灵敏度高,稳态精度高,动态响应快;可采用各种调节规律,如PID、最佳控制规律等,容易综合各种信号,容易实现各种逻辑电路,容易满足各种运行方式要求,便于与系统连接,实现进一步自动化等优点。焦作电厂总装机容量1320MW,为6台N220-12.7/535/535型超高压中间再热三缸三排汽冷凝式汽轮机。从1999年到2003年,陆续将6台机组的原机械液压调节系统改为新华公司的DEH-ⅢA数字电液调节系统;经过几年运行实践,对于处理系统运行中出现的问题摸索和总结了一定的经验。2007年9月我厂#1机组在正常运行时负荷大幅波动,我们及时组织力量进行分析和处理,最终消除了引起负荷波动的故障点。 2调节方式简述 为便于理解负荷波动的分析过程,下面先将我厂机组负荷的调节方式及各控制回路的特点做一下简要介绍: 2.1控制方式 机组正常运行时采用“协调”控制方式,阀门管理采用“顺序阀”控制,DEH中“一次调频”投入,协调画面中“调频”投入。 2.2控制回路简介 2.2.1功率回路:功率回路是以实际功率为反馈信号的闭环控制回路,投入时调节系统自动调整实际功率向目标功率靠拢:实际功率低于目标功率时调速汽门自动开大,功率增加,直到两者相等;实际功率高于目标功率时调速汽门自动关小,功率减小;直到两者相等。 2.2.2一次调频回路:一次调频回路投入时,调节系统根据汽轮机转速调节机组负荷,转速死区2998-3002Rpm,当转速>3002 Rpm调速汽门关小,功率减少,当转速<2998Rpm时,调速汽门开大,功率增加。转速每变化±1 rpm时,负荷变化±7.5MW。 2.2.3顺序阀调节:即喷嘴调节方式:在顺序阀调节时#1、2高调门同时开启,当#1、2高调门开度>75%时,#3高调门始开,#3高调门开度>70%时#4高调门始开,为机组正常运行时的调节方式。 2.2.4单阀控制:既节流调节方式,#1、2、3、4高调门同时开启或关闭。在机组启停和高压调门376

汽轮机理论简答题全解

汽轮机理论简答题 1.什么叫工质?火力发电厂采用什么作为工质? 答:工质是热机中热能转变为机械能的一种媒介物质(如燃气、蒸汽等),依靠它在热机中的状态变化(如膨胀)才能获得功。 为了在工质膨胀中获得较多的功,工质应具有良好的膨胀性。在热机的不断工作中,为了方便工质流入与排出,还要求工质具有良好的流动性。因此,在物质的固、液、气三态中,气态物质是较为理想的工质。目前火力发电厂主要以水蒸气作为工质。 2. 什么叫动态平衡?什么叫饱和状态、饱和温度、饱和压力、饱和水、饱和蒸汽? 答:一定压力下汽水共存的密封容器内,液体和蒸汽的分子在不停地运动,有的跑出液面,有的返回液面,当从水中飞出的分子数目等于因相互碰撞而返回水中的分子数时,这种状态称为动态平衡。 处于动态平衡的汽、液共存的状态叫饱和状态。 在饱和状态时,液体和蒸汽的温度相同,这个温度称为饱和温度;液体和蒸汽的压力也相同,该压力称为饱和压力。饱和状态的水称为饱和水;饱和状态下的蒸汽称为饱和蒸汽。 3.为何饱和压力随饱和温度升高而增高? 答:温度升高,分子的平均动能增大,从水中飞出的分子数目越多,因而使汽侧分子密度增大。同时蒸汽分子的平均运动速度也随着增加,这样就使得蒸汽分子对器壁的碰撞增强,其结果使得压力增大,所以说:饱和压力随饱和温度升高而增高。 4. 什么叫喷管?电厂中常用哪几种喷管? 答:凡用来使气流降压增速的管道叫喷管。电厂中常用的喷管有渐缩喷管和缩放喷管两种。渐缩喷管的截面是逐渐缩小的;而缩放喷管的截面先收缩后扩大。 5. 什么叫节流?什么叫绝热节流? 答:工质在管内流动时,由于通道截面突然缩小,使工质流速突然增加,压力降低的现象称为节流。

小型汽轮机操作要点

1、远方自动复位/挂闸 当所有ETS 要求遮断信号恢复正常运行参数后,通过点击ETS 复位按钮使ETS 逻辑复位。点击汽轮机复位按钮,给危机遮断装置复位。此时点击挂闸按钮,使挂闸电磁阀带电5s,当DEH 系统接收到汽机已挂闸信号即安全油压建立信号后,挂闸电磁阀失电,远方挂闸成功。如若不成功,查明原因重复以上操作。如下图操作:

需要注意的是如果危机遮断装置并没有动作,汽轮机复位电磁阀带电后,不会有相应危机遮断行程开关的变化。挂闸后即可点击启动按钮如下: 当启动条件全部满足后操作员即可点击机组启动按钮,机组启动后,即可进入转速控制。 在挂闸前,危急遮断装置若未复位,请点击汽轮机复位按钮,如下图: 若需要复位按钮变为绿色,提示操作员操作。复位后,挂闸,如果复位成功按钮恢复为灰色状态,反之一直为绿色,挂闸也是同样道理,按钮指示绿色提示操作人员,进行相应操作。挂闸成功后启动按钮变为绿色如图: 此时点击启动会弹出如下图所示,进行机组启动,启动后转速控制按钮变为绿色,操作人员可以进行转速控制。

2、转速控制 在汽轮机并网前,DEH 设置转速为闭环无差调节回路。其设定点为给定转速。给定转速与实际转速之差,经PID 调节器运算后输出指令,通过伺服系统控制油动机开度,使实际转速跟随给定转速。 点击转速控制按钮,弹出画面如下图,ATC 模式和自动升速模式两种方式选择:

2.1 控制方式 机组转速有两种控制方式:操作员自动控制(主要控制方式)和全自动控制(简易ATC,不带有应力、强度和寿命等计算)方式。 (1)操作员自动控制方式: 操作员可以通过直接设定转速控制画面上的“目标转速”和“升速率”进行升降转速控制,也可以通过“增”和“减”按钮(每次增减1 r)来调整“目标转速”来进行转速控制。默认的非临界区升速率为0.001r/min,临界转速区的升速率为500r/min,接近3000 r/min 的升速率为50 r/min。在升速过程中,可以通过“保持”和“继续”按钮来保持当前转速(临界转速区除外)和继续升速控制。建议操作上先设定升速率,再设定目标值。另外目标值如果设定在临界转速区,DEH 系统会认为设定无效,同时将目标值设置为临界区外最靠近所设目标的值。 (2)全自动控制方式:此模式下严格按照厂家提供的资料,依照冲转升速、带负荷时间表进行全自动升速。 2.2 自动过临界 为避免汽轮机在临界转速区停留,系统设置了临界转速区(1883~2283),当汽机转速进入此临界区时,DEH 自动以较高速率(500r/min/min)冲过。此时操作员点击保持按钮,是失效的。转速在临界区时画面过临界指示绿色,升速率变为500RPM/MIN 升速率,此时操作员无法改变升速率,直至快速通过临界后升速率变为之前设置的升速率。 2.3 自动同期 汽机到达同步转速(2950~3050r/min)后,DEH 接受到电气同期请求信号后,操作员方可选择“自动同期控制”,同时发给电气同期允许信号。此时DEH 系统可根据电气同期装置来的同期增减信号自动调整汽机转速,在此方式下,建议操作员不要进行转速控制(除非手动同期)。另外在做假并网试验时,需把进入DEH 系统的发电机油开关信号解除。 3、负荷控制 3.1 并网带初负荷

核电厂汽轮发电机组调试技术导则 征求意见稿编制说明

核电厂汽轮发电机组调试技术导则 编制说明 (征求意见稿) 2012年4月8日

一.任务来源及计划要求 任务来源: 本标准是根据国家能源局印发的《国家能源局关于核电标准制修定计划的通知》(国能科技【2011】48号)的任务安排对《核电厂汽轮发电机组调试导则》进行编制的。能源局常规岛标准体系表总编号117,计划号“能源2011H077”。 计划要求: 本标准各阶段草案的完成时间安排为:2011年 12 月,完成编制组讨论稿, 2012 年 03 月完成征求意见稿, 2012 年 05 月完成送审稿, 2012 年 08 月完成报批稿。 二.编制过程 主要起草人及工作分工: 由中广核工程公司调试中心组成标准编制小组,小组成员有秦世刚、李响、霍雷、牛月套、刘勇等,其中秦世刚为编制组组长。 编制原则: 本标准的编制按照GB/T1.1-2009 “标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写”进行编制;本标准作为压水堆核电厂常规岛及BOP标准体系中调试类的标准,主要规定常规岛汽轮发电机组调试过程中应进行的试验项目以及各试验的主要内容,本标准适用于指导我国新建压水堆核电厂常规岛汽轮发电机组调试。 编制组内部讨论情况: 本标准于2011 年11月25日进行了标准组内部讨论,讨论了5个问题,最后达成一致意见,并形成《编制组讨论稿》。 2012年2月在溧阳召开了行业标准初稿评审会,通过了专家的评审。会后编制组依据专家提出的评审意见对该初稿进行了修改,并于2012年3月《编制组讨论稿》上报公司总师办标准信息处审查,根据审查意见形成《征求意见稿》。 三.调研和分析工作的情况 标准编制过程中,编写组调研了岭澳一期核电站、岭澳二期核电站、宁德核电站、红沿河核电站、阳江核电站,另外还参考了秦山二期、三期核电站的相关调试过程。编制组认真研究了上述核电厂常规岛汽轮发电机组的设计、调试文件等,总结得出了调试过程需要进行的试验项目。 四.主要技术内容的说明 本标准主要规定本标准规定了新建核电厂汽轮发电机组及常规岛相关系统单体调试、分系统调试及整套启动调试过程中的主要试验内容和试验要求。 本标准适用于新建核电厂汽轮发电机组相关的常规岛系统调试试验。。五.验证试验的情况和结果 编制组成功组织实施了岭澳二期核电站2台机组常规岛汽轮发电机组调试工作,获得了大量的第一手资料。 六.采用国和国外先进标准情况

汽轮机运行中振动大的原因及危害

汽轮机运行中振动大的原因及危害 一、汽轮机异常振动原因分析 汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。由于其运行时间长、关键部位长期磨损等原因,汽轮机组故障时常出现,这严重影响了发电机组的正常运行。汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。由于机组的振动往往受多方面的影响,只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因,比如进汽参数、疏水、油温、油质、等等。因此,针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要,只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。 二、汽轮机组常见异常震动的分析与排除 引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面,汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。 (一)汽流激振现象与故障排除 汽流激振有两个主要特征:一是应该出现较大量值的低频分量;二是振动的增大受运行参数的影响明显,且增大应该呈突发性,如负荷。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振;对于大型机组,由于末级较长,气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象;轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征,其故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据,连同机组满负荷时的数据记录,做出成组曲线,观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率,从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程,观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性,消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态,采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 (二)转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系,大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段,此时转子温度逐渐升高,材质内应力释放引起转子热变形,一倍频振动增大,同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是两种不同的故障,但其故障机理相同,都与转子质量偏心类似,因而都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。 与质心偏离不同之处在于轴弯曲会使两端产生锥形运动,因而在轴向还会产生较大的工频振动。另外,转轴弯曲时,由于弯曲产生的弹力和转子不平衡所产生的离心力相位不同,两者之间相互作用会有所抵消,转轴的振幅在某个转速下会有所减小,即在某个转速上,转轴的振幅会产生一个“凹谷”,这点与不平衡转子动力特性有所不同。当弯曲的作用小于不衡量时,振幅的减少发生在临界转速以下;当弯曲作用大于不平衡量时,振幅的减少就发生在临界转速以上。针对转子热变形的故障处理就是更换新的转子以减低机组异常振动。没有了振动力的产生机组也就不会出现异常振动。 (三)摩擦振动的特征、原因与排除 摩擦振动的特征:一是由于转子热弯曲将产生新的不平衡力,因此振动信号的主频仍为工频,但是由于受到冲击和一些非线性因数的影响,可能会出现少量分频、倍频和高频分量,有时波形存在“削顶”现象。二是发生摩擦时,振动的幅值和相位都具有波动特性,波动持续时间可能比较长。摩擦严重时,幅值和相位不再波动,振幅会急剧增大。三是降速过临界时的振动一般较正常升速时大,停机后转子静止时,测量大轴的晃度比原始值明显增加。摩擦振动的机理:对汽轮机转子来讲,摩擦可以产生抖动、涡动等现象,但实际有影响的主要是转子热弯曲。动静摩擦时圆周上各点的摩擦程度是不同的,由于重摩擦侧温度高于轻摩擦侧,导致转子径向截面上温度不均匀,局部加热造成转子热弯曲,产生一个新的不平衡力作用到转子上引起振动。 三、在振动监测方面应做好的工作

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