基于熱電廠汽輪機異動故障問題及措施研究

吳風鑫+倪瑩瑩

摘 要：熱電廠的發電機會常出現振動異常的情況，導致熱電廠汽輪機的振動異常的原因是多方面的。尤其是設備安裝的過程對它的影響非常大。本文章就熱電廠輪機的異常情況，分析故障形成的原因，從各個角度對汽輪器的故障的處理方法進行研究。

關鍵詞：異動；熱電廠；故障

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.017

0 引言

由于熱電廠是長期在高溫下高速運行的設備，保持其運作的穩定性非常重要，特別要注重機組縱橫中心和同心度的不變，及聯軸器的相連的轉子同心度不變。需要人手工在設備安裝時仔細閱讀設計圖紙，按照安裝規則進行安裝。與此同時，應注意對安裝時存在的安全隱患進行分析，采取具有針對性的預防和措施。所有熱電廠的故障中，異常振動是特別普遍的故障情況，汽輪機振動異常和設備的生產，安裝和運行維護的不當都有關聯。

1 轉子不平衡引起振動異常

汽輪機的正常運行是建立在轉速的基礎上，轉子的轉速越快平衡性就越好。在熱點4萬機組安裝及調試過程中，在試運行的時候，其振動值雖然只達到24um，其運行效果就非常理想。但在正式運行倆個星期之后，其振動就開始發生異常，振動的幅度也逐漸變大。一號瓦振幅度達到了38um，二號瓦振動的幅度達到了35um，三號瓦振動的幅度甚至達到了44um，汽輪機振動即使有所增長，但其振幅還沒有允許的范圍，人工對機組進行了重啟，利用先進的方法對其進行檢測。在機組升速時發現一號開始有較小的金屬摩擦聲出現，影響到了振動波。查看安裝記錄時發現，所有的安裝過程均是正常操作，不存在安裝失誤，與此同時，尋找轉子中心是要考慮熱態和冷態中心的因素，將推力軸承調整好推力，軸向和徑向間隙。即使推力的間隙是480um，但是也沒有達到說明書的極限，剔除了推力間隙引起故障的可能性，之后逐一排查可能引起故障的原因。考慮到了汽封的部位比較軟弱，有變形的能力非安裝失誤導致異常振動的可能性比較小。上述實例可以看出，轉子的同心度變化情況對對汽輪機的正常工作影響甚大，要求設備安裝過程中必須按照規范操作，一般通過以下幾點來消除這些不利因素，（1）通過嚴格按照說明書安裝和設置來消除導向葉片和工作葉片間隙等間隙。（2）尋找轉子中心的時候，應該將熱態和冷態中心等元素充分考慮進。（3）扣蓋安裝結束之后，應推動轉子以此來檢測摩擦力，看其是否符合要求。

2 剛度不符合要求而引起的振動異常

汽輪機的連接剛度與很多因素有關系。一熱電廠一號機組運行時，通常出現跳機的情況，為避免二號機也出現相同的情況，二號機組時，對一號機組安裝時進行調查，發現由于一號機機身較小，軸承和臺板一起進廠，并沒有認真檢查臺板的接觸面積和系統。因此，可以初步判定汽輪的振動異常與一號底部支座不穩有關。引發這些問題的原因關鍵在于對滑銷系統沒有全面的查修，致使受熱膨脹阻塞而導致一號組機的振幅不正常，進而出現了跳機的問題。因此，以一號組機作為前經驗，組裝二號組機的時候，仔細檢查了底部支座的實際指標。結果初步顯示，他的臺板和軸承底座的接觸面積沒有到達預定的規范，連規范的百分之三十都沒有達到。同樣的，滑銷的縫隙也達不到20um。另外，也分別對墊鐵與墊鐵、墊鐵與其底座之間的接觸面積做了一個全面的檢驗，加以保證二號的連接標準達到規范，關于滑銷系統，我們要參照說明書留出一定的膨脹間隙，以滿足機組的受熱膨脹空間。二號機組完成組裝后，他的運行很順利，其穩定性也得到了應有的保證，并沒有出現一號機組的那種情況。以上的實例告訴我們，機組在組裝的時候要尤其注意：（1）要檢驗特定部位的接觸面積，按照說明書的規則進行糾正。（2）滑銷系統的質量也要達到標準，如果沒有達到目標要及時作出調整，進而進行接下來的工作。（3）要留出足夠的空間給機組的受熱膨脹現象，防止機組的中心位置發生移動。

3 油膜對于機組的影響

有三個必須條件能夠導致油膜的產生：（1）接觸面之間有間隙的存在；（2）潤滑油要達到一定的黏度標準，而且要保證油量的質量；（3）兩者之間要有極大的相對運動。通過實踐發現，轉數在不超過2300轉的時候，一號機組有相對較小的振幅，同時也保證了極好的穩定性。但是，當轉數達到2700轉以上的時候，一號機組就沒有之前的平穩了，逐漸的出現了反常情況。幾次的通過實驗檢測得知，振動有突發性，而且幾乎都集中在2號瓦左右。由油膜形成的必要條件我們可以知道，潤滑油要有特定的黏性，而且具備一定的運動速率，再加上有足夠的間隙，這樣才能確保油量足夠，進而才會有壓力的形成。以上的例子告訴我們，我們要注意：（1）嚴格按照說明書上的要求對機組進行組裝；（2）控制各個部件的質量，及時更換掉不合格的部件；（3）設定標準間隙，使機組的中心不發生偏移。

4 結論

總而言之，熱電廠的主要設備就是汽輪機，我們要盡可能的減少汽輪機的運行故障，即減小熱電廠在汽輪機方面的負影響。如果我們想要解決汽輪機在振動方面的的差異問題，首先需要的是根據具體問題找到故障出現的原因，再采取有效的措施解決相應的問題，并且要吸取經驗、對癥治療。我們最好根據經驗提前做好準備，使問題再次出現的幾率為零，避免故障的再次出現。

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作者簡介：吳風鑫（1988-），男，黑龍江鐵力人，本科，初級，助理工程師，研究方向：熱電廠中的汽輪機。endprint