浅谈汽轮机振动的原因及处理措施

2022-09-10

1 引言

汽轮机机组肩负着重要的发电任务, 是保障城市经济稳定发展及居民用电的重要机械, 为此, 需对该设备进行定期保养和维护。汽轮机在正常运行过程中, 常出现振动故障问题, 一旦超过限制标准, 便会对设备装置造成极大危害, 故技术人员应加强对该问题的重视。

2 汽轮机振动的特点分析

设备第一次启动升速到超过其临界转速时, 可通过轴承振动的大小来判断设备是否存在故障问题, 若情况良好, 一般可判断汽轮机转子与拖带机组转子在当前处于平衡状态, 且轴承尚未受到任何损伤。若在停机后对设备叶轮进行配重, 应注意其在空载时要保证空转速度为3000转/min, 并保证轴承基频振动在安全范围内, 才可进行操作。待机组配置二次发动后, 可根据规定标准将轴承垂直振动调整为15μm, 在负荷为200MW时, 其振动基本保持不变。待振动调整到91.5μm时, 需及时打闸停机, 此时的大轴扰度, 比开机时大100。三次启动时, 待后汽封温度高达300度时, 需打闸停机。机组在整个过程中会出现振动突增的现象, 导致监测系统报警, 这便说明设备故障正在逐渐恶化。

3 振动故障存在的原因分析

汽轮机出现振动故障的因素较多, 包括设计、运行保养与维护、制造水平、检修技术、安装技术等多个方面, 这些均可导致设备出现振动问题, 具体分析如下:

一是受到当前技术的影响和限制, 设备在设计过程中, 无论是零件的加工工艺还是精度均无法达到设计标准要求。尤其是转子零部件, 若其精度达不到规定要求, 便会导致在高、低速平稳试验中, 无法达到实验要求, 进而导致离心力问题, 致使整个机组出现振动故障。

二是设备安装工艺也会对振动故障产生直接影响, 需结合安装现场要求, 对轴承的预紧力、刚度及强度进行筛选, 并确保汽轮机同心度合理。各零部件之间的间隙应进行严格控制, 不宜过大和过小, 若间隙过大, 极易导致碰撞问题, 反之则会导致各零部件相互接触。设备在长期运行的过程中, 各零部件难免会出现膨胀问题, 且该问题同样会存在于连接销系统, 一旦润滑油失效便会导致机组变形, 进而引发振动故障。

三是汽轮机运行过程中, 有效的保养和维护工作, 对于振动故障问题的预防十分重要, 一旦该工作不能顺利开展或操作不当, 便会引发故障。若人员未能有效控制汽轮机排气管温度, 便会对轴承高度造成影响, 进而导致振动故障。若润滑油在轴承旋转时形成油膜, 同样会影响到转子稳定性, 导致该问题发生。

企业在开展生产活动时, 汽轮机往往相当于人体的心脏, 一旦出现故障和异常, 便会导致整个系统无法正常运转。故需加强对该问题的重视, 一旦发现问题、及时解决。

4 汽轮机振动故障处理措施

由于汽轮机在运行的过程中常出现振动故障, 进而导致设备无法正常运行。为解决该问题, 技术人员可结合现场实际情况, 对实际问题进行深入分析, 并采取行之有效的措施加以解决, 分析如下。

4.1 做好刚度检查工作

技术人员可对汽轮机进行数据采集和梳理, 并与标准数据相对比、明确掌握其刚度极值点、共振条件及其刚度范围。落实好设备检测工作, 防患于未然。另外, 机组带负荷和空载试运行必不可少。为确保设备的正常运转, 降低振动故障发生概率, 新安装或检修后的设备机组, 应进行带负荷和空载试运行。对滑销系统、汽封系统以及密封系统等进行测试, 并保证测试结果均在合格标准范围内, 才可将设备投入到正常的生产加工中。