汽輪機(jī)產(chǎn)生異常振動(dòng)原因分析及解決辦法
(1) 轉(zhuǎn)動(dòng)部分平衡的不正確。
(2)汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等對(duì)中不好。
(3)機(jī)組附屬轉(zhuǎn)動(dòng)件,如調(diào)速器、主軸帶動(dòng)的油泵、危急保安器等部件平衡的不好,安裝不良。
(4)受熱的機(jī)件安裝的不正確,在冷態(tài)安裝時(shí)沒有考慮它們熱態(tài)工作時(shí)的自由熱膨脹、熱變形,使得機(jī)件在受熱工作時(shí)不能自由膨脹而變得有些彎曲,破壞平衡。如各種軸在受熱無處膨脹時(shí),將被頂彎,失掉平衡,造成振動(dòng);機(jī)殼受熱不能自由膨脹時(shí),也會(huì)變形引起振動(dòng)。
(5)某些機(jī)件配合尺寸不符合要求,如軸封片與軸頸配合間隙不對(duì),配合過緊,則在受熱時(shí)軸頸與密封片相摩擦,引起振動(dòng)。
(6)軸承有缺陷,如軸瓦巴氏合金脫層、龜裂;軸承與軸瓦安裝間隙不合適;瓦殼在軸承座中松動(dòng);軸承動(dòng)態(tài)性能不好,發(fā)生半速渦動(dòng)或油膜振蕩等,造成振動(dòng)。 (7)機(jī)組基礎(chǔ)不符合要求或基礎(chǔ)下沉,都會(huì)使機(jī)組發(fā)生振動(dòng)。
2、運(yùn)行方面的原因
(1)汽輪機(jī)汽缸保溫不良、在啟動(dòng)前預(yù)熱的不充分或者不正確,因而造成蒸汽輪機(jī)在啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子處于彎曲狀態(tài)。
(2)固定在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、聯(lián)軸器、變速器齒輪軸上的某些轉(zhuǎn)動(dòng)零件松弛、變形或者位置移動(dòng),引起回轉(zhuǎn)體的重心位置改變加劇振動(dòng),如葉輪和軸結(jié)合松動(dòng)、某些部分變形等。一些有嚴(yán)格重量要求的回轉(zhuǎn)零件,如聯(lián)軸器個(gè)別螺栓更換而又未做平衡試驗(yàn),也會(huì)破壞平衡,加劇振動(dòng)。
(3)回轉(zhuǎn)部件的原有平衡被破壞,如葉片飛脫,葉片或葉輪腐蝕嚴(yán)重,葉輪破損,軸封損壞,葉片結(jié)垢,個(gè)別零件脫落,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)冷水路局部堵塞,以及靜止部分與轉(zhuǎn)動(dòng)部分發(fā)生摩擦等等。
(4)啟動(dòng)前預(yù)熱不均勻,機(jī)殼產(chǎn)生變形,使機(jī)組內(nèi)動(dòng)靜部件間隙不均勻,甚至產(chǎn)生摩擦,引起振動(dòng)。
(5)蒸汽管路或氣體管路對(duì)機(jī)組的作用力,使機(jī)組變形、移位;管路與機(jī)組聯(lián)接不合要求等等也都造成振動(dòng)。
(6)軸承潤滑不夠或不適當(dāng),油泵工作不穩(wěn)定,或者油膜不穩(wěn)定。
(7)新蒸汽等運(yùn)行參數(shù)與要求值偏差太大。新蒸汽參數(shù)偏差過大而末及時(shí)調(diào)整,使汽輪機(jī)部件熱膨脹及熱應(yīng)力變化劇烈;汽壓、汽溫過低未及時(shí)采取措施;排汽缸溫度過***引起汽缸變形等等。
(8)機(jī)組運(yùn)行轉(zhuǎn)速離實(shí)際臨界轉(zhuǎn)速太近、機(jī)組某部件的固有振動(dòng)頻率等于或低倍于汽輪機(jī)運(yùn)行頻率,使部件或汽輪機(jī)發(fā)生共振。
(9)汽輪機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)部件與汽封偏心,產(chǎn)生蒸汽自激振蕩引起振動(dòng)。 (10) 發(fā)電機(jī)電磁力不平衡引起振動(dòng)。
***先我想提出,振動(dòng)問題是汽輪機(jī)事故中***為棘手的問題,它的機(jī)理和處理手段比較復(fù)雜,下面我只是大略的概括下。
汽輪機(jī)振動(dòng)***為常見的有下列:
1、質(zhì)量不平衡,占70%。
2、中心不正,占20%。
3、動(dòng)靜磨擦,占5%。
4、基礎(chǔ)松動(dòng)或接觸不好,套裝部件松動(dòng)。
5、油膜振蕩
6、氣流激振
7、匝間短路。
其中氣流激振常有下列情況:
1、汽封圓周間隙相差大,以致形成渦動(dòng)
2、調(diào)節(jié)汽門的開度到一定值,振動(dòng)發(fā)生,跨過后振動(dòng)消失,且重復(fù)性好。
運(yùn)行方面
如果在機(jī)組設(shè)計(jì)制造、安裝和檢修期間各方面都做得比較***,那機(jī)組就不會(huì)因?yàn)檎駝?dòng)過大而影響運(yùn)行了嗎?答案是否定的,機(jī)組的振動(dòng)除了與上面的各方面因素有關(guān)外,還與機(jī)組的運(yùn)行狀況存在很大的關(guān)系。
1 機(jī)組膨脹
機(jī)組的滑銷系統(tǒng)對(duì)機(jī)組振動(dòng)的影響情況,而機(jī)組的膨脹是受其滑銷系統(tǒng)制約的。當(dāng)滑銷系統(tǒng)本身不存在問題時(shí),如果運(yùn)行人員操作不當(dāng),機(jī)組也會(huì)出現(xiàn)膨脹不暢的問題。***明顯的例子是在開機(jī)過程中,當(dāng)機(jī)組的暖機(jī)時(shí)間不夠或者升速加負(fù)荷過快,則機(jī)組各部分的膨脹就不一樣,這樣一方面會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,減少機(jī)組的壽命;另一方面就會(huì)引起過大的差別膨脹,從而影響機(jī)組的開機(jī)過程。當(dāng)機(jī)組的膨脹不充分時(shí),極易引起機(jī)組的振動(dòng)和動(dòng)靜碰磨。
2 潤滑油溫
軸頸在軸瓦內(nèi)的穩(wěn)定性如何決定了機(jī)組誘發(fā)振動(dòng)的可能性有多大,當(dāng)穩(wěn)定性太差時(shí),外界因素的變化很容易引起機(jī)組振動(dòng)的產(chǎn)生。而潤滑油在軸瓦內(nèi)形成的油膜如何又是影響轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性的一個(gè)重要影響因素,油膜的形成除了與軸承烏金有關(guān)外,還有一個(gè)重要因素就是潤滑油油溫,潤滑油油溫應(yīng)該在一個(gè)合理的范圍內(nèi),過***過低都對(duì)油膜的形成不利。
3 軸封溫度
每一軸封的溫度都不一樣,在運(yùn)行規(guī)程所允許的范圍內(nèi)調(diào)整軸封溫度會(huì)對(duì)機(jī)組的振動(dòng)產(chǎn)生一定的影響。軸封溫度對(duì)機(jī)組振動(dòng)的影響主要表現(xiàn)為溫度對(duì)軸承座標(biāo)***的影響和溫度對(duì)端部汽封處動(dòng)靜間隙的影響,這兩方面對(duì)機(jī)組振動(dòng)的影響機(jī)理在前面已經(jīng)述及,在此不再重復(fù)。
4 機(jī)組真空和排汽缸溫度
機(jī)組真空和排汽缸溫度總是相輔相成的,其中一個(gè)因素的變化必然引起另一個(gè)因素的改變。對(duì)于軸承座坐落在排汽缸上的機(jī)組來說,排汽缸溫度的變化主要表現(xiàn)在對(duì)軸承座標(biāo)***的影響上,所以會(huì)對(duì)機(jī)組的振動(dòng)產(chǎn)生影響。