電廠汽輪機(jī)振動(dòng)大是什么原因？如何處理？

 

 

該文針對(duì)電廠汽輪機(jī)振動(dòng)過(guò)大的一些原因進(jìn)行分析討論，給出了汽輪機(jī)振動(dòng)大的原因以及格爾木300MW燃?xì)怆娬酒啓C(jī)組常遇到的振動(dòng)大的原因，并給出了減小汽輪機(jī)振動(dòng)的措施。

 

一、前言

 

格爾木300MW燃?xì)怆娬酒啓C(jī)系上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)，汽輪機(jī)型號(hào)：LZN55-5.6/0.65。下表是格爾木300MW燃?xì)怆娬巨D(zhuǎn)子振動(dòng)值與軸承振動(dòng)值的相關(guān)參數(shù)。

 

 

二、 汽輪機(jī)發(fā)生振動(dòng)的原因

 

(一) 機(jī)組在運(yùn)行中中心不正引起的振動(dòng)

 

(1) 汽輪機(jī)啟機(jī)過(guò)程中，若暖機(jī)時(shí)間不夠，升速或者加負(fù)荷過(guò)快，將引起氣缸受熱膨脹不均勻，或者滑銷系統(tǒng)有卡澀，使氣缸不能自由膨脹，將導(dǎo)致氣缸相對(duì)于轉(zhuǎn)子發(fā)生歪斜，機(jī)組產(chǎn)生不正常的位移，發(fā)生過(guò)大振動(dòng)。

 

(2) 機(jī)組在運(yùn)行當(dāng)中如真空下降，將引起排氣溫度過(guò)高，后軸承上抬，破壞機(jī)組的中心，引起振動(dòng)。

 

(3) 機(jī)組在進(jìn)汽溫度超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)范的條件下運(yùn)行。將使脹差和汽缸變形增加，這樣會(huì)造成機(jī)組中心移動(dòng)超過(guò)允許的限度，引起振動(dòng)。

 

(5) 間隙振蕩。當(dāng)轉(zhuǎn)子因某種原因與汽缸不同心時(shí)，可能產(chǎn)生間隙振蕩，造成機(jī)組振動(dòng)值升高。

 

(二) 轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起的振動(dòng)

 

(1) 彈性彎曲而引起的振動(dòng)。這種振動(dòng)表現(xiàn)為軸向振動(dòng)，尤其當(dāng)通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，其軸向振幅增大得更為顯著。

 

(2) 油膜不穩(wěn)定或受到破壞而引起振動(dòng)。這將會(huì)使軸瓦烏金很快燒毀，進(jìn)而將引起因受熱而使軸頸彎曲，以至造成劇烈的振動(dòng)。

 

(3) 機(jī)組發(fā)生摩擦而引起的振動(dòng)。

 

(4) 水擊而引起的振動(dòng)。嚴(yán)重發(fā)生水沖擊，甚至燒毀推力瓦。

 

以上各種振動(dòng)的原因可分為強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)。其間隙振蕩屬于自激振動(dòng)，其余為強(qiáng)迫振動(dòng)。

 

三、格爾木電站常引起軸承振動(dòng)增大的原因及處理方法

 

(一) 滑油溫度升高引起機(jī)組振動(dòng)增大

 

潤(rùn)滑油在機(jī)組正常運(yùn)行起潤(rùn)滑、冷卻和建立液體摩擦的作用，格爾木300MW燃?xì)怆娬酒啓C(jī)組在正常運(yùn)行中常因油溫的過(guò)高使機(jī)組的振動(dòng)值增大。

 

(1) 滑油溫度升高，不能及時(shí)帶走軸承的熱量，造成軸承溫度升高，軸承溫度高則引起振動(dòng)升高。

 

(2) 滑油溫度升高，滑油粘度升高，破壞液體油膜，造成軸承振動(dòng)增大。

 

(3) 滑油溫度升高，油質(zhì)變差，冷卻效果較油質(zhì)好的情況下比較差，引起轉(zhuǎn)子振動(dòng)過(guò)大。

 

處理方法：(1) 運(yùn)行人員在監(jiān)盤過(guò)程中應(yīng)仔細(xì)認(rèn)真，我廠要求油溫正常范圍在30℃-35℃之間，若監(jiān)盤過(guò)程中發(fā)現(xiàn)油溫有上升趨勢(shì)，運(yùn)行人員應(yīng)迅速通過(guò)滑油冷卻器冷卻水的進(jìn)水量來(lái)調(diào)節(jié)滑油溫度，避免機(jī)組振動(dòng)值上升到報(bào)警值以上，引起機(jī)組設(shè)備的損壞。

 

(2) 油質(zhì)檢驗(yàn)人員應(yīng)該定期對(duì)滑油油質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)分析，檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)油質(zhì)不合格的情況，應(yīng)迅速對(duì)滑油進(jìn)行外部濾油，提高滑油油質(zhì)，避免因?yàn)榛陀唾|(zhì)的變化引起機(jī)組的異常振動(dòng)。

 

(二) 啟機(jī)過(guò)程中振動(dòng)的變化

 

我廠汽輪機(jī)滿速為3000rpm，在沖轉(zhuǎn)過(guò)程中，汽輪機(jī)經(jīng)過(guò)一階臨界轉(zhuǎn)速1400rpm和二階臨界轉(zhuǎn)速2500rpm，因?yàn)闄C(jī)組在到達(dá)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，它所產(chǎn)生的頻率和材料的固有頻率相同，就會(huì)引起強(qiáng)烈的振動(dòng)。機(jī)組在過(guò)一、二階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)子軸承的振動(dòng)都達(dá)到最大值。

 

處理方法：(1) 聽(tīng)音檢查。在汽輪機(jī)的沖轉(zhuǎn)過(guò)程中，要不定時(shí)的去汽輪機(jī)汽缸周圍聽(tīng)音的地方去聽(tīng)音檢查，若發(fā)現(xiàn)汽缸內(nèi)有大的金屬摩擦聲，則立即打閘。

 

(2) 快速過(guò)臨界轉(zhuǎn)速。汽輪機(jī)在臨界轉(zhuǎn)速時(shí)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的振動(dòng)，所以，不管在啟機(jī)或者停機(jī)過(guò)程中都要求快速過(guò)臨界轉(zhuǎn)速，格爾木300MW燃?xì)怆娬驹谄麢C(jī)過(guò)程中在過(guò)一、二階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，汽機(jī)的升速率都設(shè)置為600rpm/min，要求快速通過(guò)，而在停機(jī)過(guò)程中，則是通過(guò)與后汽缸連接的真空破壞閥來(lái)破壞真空，使汽輪機(jī)能快速的降速，避免在臨界轉(zhuǎn)速區(qū)間停留過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間，降低危險(xiǎn)性。

 

四、總結(jié)

 

汽輪機(jī)振動(dòng)的大小，是評(píng)價(jià)機(jī)組運(yùn)行可靠性的重要指標(biāo)，嚴(yán)重威脅著機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械來(lái)說(shuō)，振動(dòng)幅度不超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的屬于正常振動(dòng)，振幅超過(guò)允許標(biāo)準(zhǔn)的振動(dòng)，我們稱為機(jī)組的異常振動(dòng)，強(qiáng)烈的振動(dòng)表明機(jī)組內(nèi)存在著各種缺陷，通過(guò)對(duì)氣輪機(jī)引起減小振動(dòng)原因和措施結(jié)合汽輪機(jī)相關(guān)參數(shù)的調(diào)整經(jīng)驗(yàn)，得出一些有價(jià)值的方法和結(jié)論：

 

(1)機(jī)組啟機(jī)過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格監(jiān)視各軸承的振動(dòng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)機(jī)組內(nèi)有異常的金屬摩擦聲或者振動(dòng)突增至0.05mm時(shí)，應(yīng)該立即打閘汽機(jī)，檢查原因。

 

(2) 汽輪機(jī)啟動(dòng)前，應(yīng)進(jìn)行充分的連續(xù)盤車，一般冷態(tài)啟動(dòng)盤車4小時(shí)以上，熱態(tài)啟動(dòng)盤車。

 

(3) 冷態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)時(shí)，為使各金屬各部件加熱均勻，增大蒸汽容積的熱量，進(jìn)汽壓力應(yīng)適當(dāng)選低一些沖轉(zhuǎn)，溫度應(yīng)有足夠高的過(guò)熱度，防止熱沖擊。

 

(4) 熱態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)高壓缸的金屬溫度，選擇適當(dāng)?shù)呐c之匹配的主蒸汽溫度，主蒸汽溫度要高與高壓缸內(nèi)壁金屬溫度50℃到100℃之間，過(guò)熱度不低于50℃，保證蒸汽通過(guò)噴嘴后溫度仍高于高壓缸內(nèi)壁金屬溫度。

 

(5) 機(jī)組并網(wǎng)之后，應(yīng)充分暖機(jī)，避免蒸汽流量變化較大，產(chǎn)生熱應(yīng)力，使機(jī)組產(chǎn)生較大振動(dòng)。

 

(6) 機(jī)組在正常運(yùn)行中，若潤(rùn)滑油溫度升高，則立即去調(diào)節(jié)溫度至正常范圍，減小振動(dòng)值。

 

(7) 在升降負(fù)荷過(guò)程中應(yīng)盡量減小升降負(fù)荷率，避免負(fù)荷突增或突降引起動(dòng)葉片受力變化過(guò)快引起機(jī)組振動(dòng)值升高。