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来源:职称驿站所属分类:机械论文 发布时间:2018-04-19浏览:92次
在火力发电厂中,汽轮机运行的好坏反映着电厂制造、安装、及运行的整体水平。振动作为影响汽轮机组安全运行的重要因素,受到人们的广泛关注。本文简单介绍了汽轮机振动的危害和产生原因。
《汽轮机技术》为专业技术性刊物。内容涉及汽轮机的实验研究、加工工艺、材料应用、安装调试、维护运行、设备改造等方面。读者对象为发电设备科研及工程技术人员、相关专业大专院校师生等,也可供力学、材料、能源等专业科研人员参考。
0 引言
汽轮发电机组是电厂系统中的重要设备,其运行的安全性和可靠性对整个火电厂的安全运行起着重要作用。汽轮发电机组在正常运行中总是不可避免存在着振动,一般振动在规定范围内不会对设备产生破坏,但如果超过一定的临界值之后,会给设备造成极大的危害[1]。以下将具体介绍汽轮机组振动的危害及各种振动产生的原因。
1 汽轮机振动的危害
汽轮机运行中振动的大小,是机组安全与经济运行的重要指标,也是判断机组检修质量的重要指标。汽轮机运行中振动过大,会影响到电厂的安全正常运行,可能造成以下危害[2~3]:
1.1 使各连接部件松动
机组发生过大振动,使机组相连接的轴承、轴承座、主油泵、蜗轮、蜗杆、活动式联轴器、凝汽器及发电机冷却器的管道等发生共振,引起法兰连接螺栓振动,地脚螺栓断裂,从而造成重大事故。
1.2 直接或间接造成设备事故
当汽轮机发生过大振动时,危急保安器或机组的其它保护仪表的正常工作将直接受到影响,严重时引起这些部件的误动作,直接造成事故停机。若发电机定子铁芯和端部线圈振动过大,会使铁芯叠片间绝缘破坏和线圈绕组间绝缘损坏,造成铁芯过热损坏,使绕组之间或绕组对地短路。
1.3、机组经济性降低
汽轮机汽封间隙的大小,对汽轮机热经济性有很大影响。而汽封间隙能否保持较小数值很大程度上取决于机组的振动状况。过大振动会使汽封间隙增大,使机组热经济性降低。
1.4 使机组动静部分及支撑部件产生损坏
发生强烈振动时,机组动静部分发生摩擦,会使端部轴封及隔板汽封产生磨损。当机组振动过大时,会使叶片、围带、叶轮等各转动部件应力增加,导致疲劳损坏。同时也会造成推力瓦、密封瓦、轴瓦等部件疲劳,出现乌金表面剥落、脱胎或碎裂。
2 汽轮机振动的原因分析
汽轮机组在启停和运行中会产生不正常的振动,原因有很多种。一般说来,有以下几个方面的原因[4]:
2.1 由于转子质量不平衡而引起振动
a) 运行中叶片折断、脱落或不均匀磨损、腐蚀、结垢,使转子发生质量不平衡;
b) 转子找平衡时,平衡质量选择不当或安放位置不当、转子上某些零件松动、发电机转子松动或不平衡等,均会使转子发生质量不平衡。
2.2 由于转子发生弹性弯曲而引起振动
转子发生弯曲,即使不引起汽轮机动静部分之间的摩擦,也会引起振动。其振动特性和由于转子质量不平衡引起振动的情况相似,不同之处是这种振动较显著地表现为轴向振动,尤其当通过临界转速时,其轴向振幅增大得更为显著。
2.3 由于机组运行中心不正引起振动
a) 汽轮机启动时,暖机时间不够,升速或加负荷太快,将引起汽缸受热膨胀不均匀,或者花销系统有卡涩,使汽缸不能自由膨胀,均会造成机组产生不正常位移,产生振动。
b) 机组在进汽温度超过设计规范的条件下运行,将使其膨胀差和汽缸变形增加,如高压轴封上抬等。造成机组中心超过允许限度,引起振动。
c) 机组在运行中,真空下降,将使排汽温度升高,后轴承上抬,破坏机组中心产生振动。
d) 靠背轮安装不正确,中心未找准,运行时产生振动且振动随负荷的增加而增加。
2.4 由于汽轮机内部发生摩擦而引起振动
工作叶片和导向叶片相摩擦,以及通流部分辐向间隙不够或安装不当;隔板弯曲,叶片变形,推力轴承工作不正常或安置不当,轴颈与轴承乌金侧向间隙太小等等,均会引起摩擦,造成振动。
2.5 由于水冲击而引起振动
当水或低温饱和蒸汽进入汽轮机时,就可能造成水冲击,使转子轴向推力增大,产生很大的不平衡扭力,进而使转子产生剧烈的振动,甚至烧毁推力瓦。
3 结语:
汽轮机组的异常振动不仅危害机组,甚至会影响整个发电系统。因此要在了解其危害的基础上进一步分析其产生的原因,这样才能根据具体的原因采取相应的保护措施,维护机组的稳定,进而保护整个发电系统。
参考文献:
[1] 赵 强.电厂汽轮机振动大的原因分析及处理[J].科技创新导报,2011,(19):66
[2] 谷俊杰,丁常富.汽轮机控制、监视和保护[M].北京:中国电力出版社,2002:162
[3] 江玉林.汽轮机设备运行及事故处理[M].北京:化学工业出版社,2005:282
[4] 吕 锦.小议汽轮机振动的危害及产生原因与处理措施[J].装备制造,2010,(4):196
《汽轮机振动的原因及危害》
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文章名称: 汽轮机振动的原因及危害
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