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        如何解決汽輪機(jī)安裝中引起的振動

        2016-12-23 17:48:41王坤生
        山東工業(yè)技術(shù) 2016年23期
        關(guān)鍵詞:火電廠汽輪機(jī)振動

        王坤生

        摘 要:本文首先對汽輪機(jī)進(jìn)行簡單概述,并對汽輪機(jī)在主要組成部件進(jìn)行介紹,然后詳細(xì)說明安裝汽輪機(jī)的必要前提以及相關(guān)注意事項(xiàng),在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)分析汽輪機(jī)安裝中引起振動的原因,并提出合理的解決措施,希望通過本文的研究能夠有效減少在汽輪機(jī)安裝中出現(xiàn)振動現(xiàn)象的可能,同時(shí)也為后期更好的進(jìn)行汽輪機(jī)的安裝提供參考。

        關(guān)鍵詞:汽輪機(jī);振動;火電廠

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.198

        1 前言

        汽輪機(jī)是整個(gè)火電廠火電機(jī)組運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備,汽輪機(jī)的運(yùn)行狀況直接影響到整個(gè)電廠的效益。由于汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對于精度要求比較高,在火電廠安裝汽輪機(jī)組時(shí)經(jīng)常會出現(xiàn)各種故障,影響火電機(jī)組的正常發(fā)電。其中汽輪機(jī)安裝中的振動的危害最大的故障之一,因此現(xiàn)階段加強(qiáng)對于汽輪機(jī)安裝中引起的振動的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,能夠更加全面的了解導(dǎo)致汽輪機(jī)安裝引起振動的主要原因,制定針對性的措施,從而有效降低汽輪機(jī)的振動,保證汽輪機(jī)的正常使用,從而實(shí)現(xiàn)火電廠良好的經(jīng)濟(jì)效益。

        2 關(guān)于汽輪機(jī)概述與其組成部件

        汽輪機(jī),也叫蒸汽透平,是一種應(yīng)用廣泛的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備。能夠利用蒸汽推動葉輪轉(zhuǎn)動,從而將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動性的機(jī)械動能。汽輪機(jī)特殊的能量轉(zhuǎn)換功能使得其在工業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中得到廣泛的使用,一般主要在電廠的發(fā)電機(jī)組中使用,也可以作為驅(qū)動裝置在各種壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)以及螺旋槳設(shè)備中使用,另外可以利用運(yùn)行過程中的抽汽排汽功能進(jìn)行生產(chǎn)或者生活供熱。

        汽輪機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,但是整體結(jié)構(gòu)比較簡單,按照各個(gè)零部件是否運(yùn)動基本可以分為靜止和轉(zhuǎn)動兩部分。其中靜止部分一般統(tǒng)稱為“靜子”,主要包括汽輪機(jī)的汽缸、軸承、葉柵、汽封以及主要是進(jìn)氣部分等。其他在運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)動的設(shè)備就是汽輪機(jī)的“轉(zhuǎn)子”,主要有汽輪主軸、葉輪葉片以及聯(lián)軸器部件組成

        3 安裝汽輪機(jī)的必要前提

        汽輪機(jī)的安裝是否規(guī)范直接關(guān)系到其運(yùn)行的效果以及整個(gè)發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行。因此在安裝汽輪機(jī)的時(shí)候要以以下幾點(diǎn)為基本前提,切實(shí)保證汽輪機(jī)安裝的質(zhì)量。

        首先在建設(shè)前要對施工圖紙進(jìn)行審核,確保圖紙符合要求,施工中嚴(yán)格按照圖紙要求進(jìn)行;檢查汽輪機(jī)安裝所在位置的地基是否滿足相關(guān)強(qiáng)度要求,避免在安裝中出現(xiàn)不同類型的沉降,導(dǎo)致汽輪機(jī)在運(yùn)行中產(chǎn)生振動。其次在安裝汽輪機(jī)汽缸時(shí)要注意與冷凝器的連接,盡量減少外界因素的干擾,避免低壓缸在安裝過程中出現(xiàn)變形或者摩擦,引發(fā)不規(guī)則振動。要嚴(yán)格對準(zhǔn)汽缸的內(nèi)外筒,確保中軸線的重合,避免后期運(yùn)動過程中或者由于缸體受熱導(dǎo)致汽缸膨脹,轉(zhuǎn)子與汽缸的中軸出現(xiàn)較大偏差,內(nèi)筒與外筒出現(xiàn)碰撞,造成汽輪機(jī)振動。

        4 汽輪機(jī)安裝中引起振動的原因及解決措施

        (1)由于汽輪機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,而且與汽輪機(jī)相連接的設(shè)備也比較多,汽輪機(jī)安裝中引起振動的原因是多種多樣的,一般表現(xiàn)在以下方面。

        1)汽流激振。汽流激振注有兩個(gè)主要特征,其一是突發(fā)性,其二主要作用在汽輪機(jī)振動的增大方向。大量低頻分量的產(chǎn)生會引起汽流激振。比如說運(yùn)行過程中汽輪機(jī)的葉片遭到不均衡的氣體沖擊,外軸封不固定或者氣體出現(xiàn)流到紊亂沖擊葉片末端等等都會引起汽流激振,導(dǎo)致汽輪機(jī)振動。

        2)轉(zhuǎn)子熱變形。當(dāng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子在持續(xù)受熱時(shí)會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)彎曲,嚴(yán)重時(shí)會出現(xiàn)變形,轉(zhuǎn)子無法繼續(xù)均衡轉(zhuǎn)動,進(jìn)而引發(fā)振動。而這種現(xiàn)象主要發(fā)生在汽輪機(jī)組在冷態(tài)下啟動后逐漸實(shí)現(xiàn)定速帶負(fù)荷運(yùn)行的一段時(shí)間內(nèi)。導(dǎo)致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)熱變形的原因主要有轉(zhuǎn)子溫度的變化、蒸汽參數(shù)的變化以及以一倍頻振幅的變化。

        3)滑銷系統(tǒng)故障。由于汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)等設(shè)備在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量的熱量,導(dǎo)致內(nèi)部各種部件出現(xiàn)膨脹,而為了保證在膨脹狀態(tài)下的零部件也能夠正常工作,一般會設(shè)置相應(yīng)的滑銷系統(tǒng)。如果在運(yùn)行過程中滑銷系統(tǒng)出現(xiàn)故障,受熱膨脹的機(jī)組就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn),一些機(jī)械傳遞就會出現(xiàn)卡澀,進(jìn)而引起機(jī)組的振動。

        4)活動部件進(jìn)入汽輪機(jī)。在對汽輪機(jī)等機(jī)組設(shè)備進(jìn)行檢修是會出現(xiàn)活動部件進(jìn)入汽輪機(jī)的現(xiàn)象,當(dāng)維修完成重啟汽輪機(jī)組后就會導(dǎo)致這些活動部件在汽流的帶動下撞擊汽輪機(jī)的葉片等部件,進(jìn)而引起汽輪機(jī)振動等故障。

        5)設(shè)計(jì)制造安裝不合格。汽輪機(jī)是一種重型精密類機(jī)械,如果在設(shè)計(jì)加工過程中某些精度沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求或者在裝配過程中工藝質(zhì)量不高就會導(dǎo)致汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子處于不平衡的運(yùn)行狀態(tài),長時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)會加劇這種情況,最終導(dǎo)致汽輪機(jī)振動。

        另外不同部件之間的摩擦、潤滑不到位等也會導(dǎo)致汽輪機(jī)出現(xiàn)不規(guī)則振動。

        (2)要想有效解決汽輪機(jī)安裝中引起的振動必須從以下幾點(diǎn)著手:

        首先要確保軸承座的安裝質(zhì)量,軸承座是整個(gè)汽輪機(jī)安裝的基礎(chǔ),在安裝軸承座時(shí)必須確保軸頸承力中心與幾何中心的重合,同時(shí)要嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)子兩端的支撐標(biāo)高,確保符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。其次是對汽缸內(nèi)部件進(jìn)行中心找正,根據(jù)圖紙規(guī)定嚴(yán)格保證汽輪機(jī)缸體中心、轉(zhuǎn)子中心以及隔板中心的重疊統(tǒng)一,否則就會導(dǎo)致汽輪機(jī)失去動平衡,導(dǎo)致振動。要做好軸承以及滑銷系統(tǒng)的安裝,尤其要注意的是在軸承安裝時(shí)要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的緊力,滑銷系統(tǒng)的銷與銷槽要保持光滑接觸和合適的間隙。

        5 結(jié)語

        汽輪機(jī)的正常運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行,而決定汽輪機(jī)能夠正常運(yùn)行的關(guān)鍵就是汽輪機(jī)的初始安裝效果。目前汽輪機(jī)在安裝過程中會由于各種原因?qū)е缕啓C(jī)振動,無法正常作業(yè)。通過本文的分析掌握了導(dǎo)致汽輪機(jī)振動的各種主要原因,而且制定了有效的控制預(yù)防控制措施,能夠有效降低在安裝過程中引起汽輪機(jī)振動的可能,從而實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)的良好性能,實(shí)現(xiàn)電廠的良好效益,進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)電力行業(yè)的發(fā)展。

        參考文獻(xiàn):

        [1]魏志棟.淺談安裝過程中預(yù)防汽輪機(jī)振動的方法[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2015(07):705-706.

        [2]張青年.簡述在汽輪機(jī)本體施工中如何消除安裝因素引起的機(jī)組振動[C].天津市電力學(xué)會2004年學(xué)術(shù)年會優(yōu)秀論文集,2004:443-446.

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