沒別的,只有汽輪機(jī)
什么是汽輪機(jī)
汽輪機(jī)也稱蒸汽透平發(fā)動機(jī),是一種旋轉(zhuǎn)式蒸汽動力裝置,高溫高壓蒸汽穿過固定噴嘴成為加速的氣流后噴射到葉片上,使裝有葉片排的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),同時(shí)對外做功。汽輪機(jī)是現(xiàn)代火力發(fā)電廠的主要設(shè)備,也用于冶金工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、艦船動力裝置中。今天給大家介紹幾種汽輪機(jī)常見故障:機(jī)組振動故障、油系統(tǒng)故障、水沖擊。
(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
一、機(jī)組振動故障
汽輪機(jī)是高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械,因此運(yùn)行中總是存在不同程度、方向的振動,凡是限定范圍內(nèi)的振動不會對設(shè)備造成危害,是允許的。但由于各種原因,機(jī)組運(yùn)行過程尤其在試運(yùn)行時(shí)會出現(xiàn)振動異常下面給大家介紹幾種常見的振動故障特征:質(zhì)量不平衡、轉(zhuǎn)子的彎曲、聯(lián)軸器不對中、裂紋轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子中心孔進(jìn)油、轉(zhuǎn)子截面剛度不對稱。
1.質(zhì)量不平衡
轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡是汽輪發(fā)電機(jī)組很常見的振動故障,它約占了故障總數(shù)的80%。隨著制造廠加工、裝配精度以及電廠檢修質(zhì)量的不斷提高,這類故障的發(fā)生率正在逐漸減少。即使如此,質(zhì)量不平衡目前仍是現(xiàn)場機(jī)組振動的主要故障。
處理手段:低速動平衡,高速動平衡。
2.轉(zhuǎn)子彎曲
轉(zhuǎn)子熱彎曲引起的質(zhì)量不平衡的主要特征是工頻振動隨時(shí)間的變化。
隨機(jī)組參數(shù)的提高和高參數(shù)下運(yùn)行時(shí)間的延續(xù),工頻振幅逐漸增大,相位也隨之緩慢變化,一定時(shí)間后這種變化趨緩,基本不變。
存在熱彎曲的轉(zhuǎn)子降速過程的振幅,尤其是過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的振幅,要比轉(zhuǎn)子溫度低啟機(jī)升速時(shí)的振幅大。
兩種情況下的波特圖可以用來判斷是否存在熱彎曲。為此有時(shí)需要安排專門的試驗(yàn),機(jī)組不采用滑參數(shù)停機(jī)的方式,較快地減負(fù)荷,以雙察轉(zhuǎn)子溫度高的情況下降速過程的幅頻特性,和冷態(tài)啟機(jī)時(shí)進(jìn)行比對。一旦轉(zhuǎn)子溫度降低,轉(zhuǎn)子的彎曲會很快恢復(fù)。因此,測試須在轉(zhuǎn)子彎曲沒有完全恢復(fù)前進(jìn)行。
3.聯(lián)軸器不對中
聯(lián)軸器不對中是汽輪發(fā)電機(jī)組振動常見故障。聯(lián)軸器不對中是指相鄰兩根轉(zhuǎn)軸軸線不在同一直線上;或不是一條連續(xù)的光滑曲線,在聯(lián)軸器部位存在拐點(diǎn)或階躍點(diǎn)。
聯(lián)軸器有三種不對中:平行不對中、角度不對中、綜合不對中
它們會給機(jī)組帶來下列后果:
轉(zhuǎn)子連接處將產(chǎn)生兩倍頻作用的彎矩和剪切力;
相鄰軸承將承受工頻徑向作用力。
兩種力的作用都將使轉(zhuǎn)軸的軸承受力情況惡化,對結(jié)構(gòu)和安全產(chǎn)生不利影響。
4.裂紋轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)子裂紋產(chǎn)生的原因多是疲勞損傷。
運(yùn)行時(shí)間長的老機(jī)組,由于應(yīng)力腐蝕,會在轉(zhuǎn)子原本存在誘發(fā)點(diǎn)的位置產(chǎn)生微裂紋,其后隨著環(huán)境因素的持續(xù)作用,微裂紋逐漸擴(kuò)展,發(fā)展為宏裂紋。
原始的誘發(fā)點(diǎn)通常出現(xiàn)在應(yīng)力高且材料有缺陷的地方,如軸上應(yīng)力集中點(diǎn)、加工時(shí)留下的刀痕、劃傷處、材質(zhì)存在微小缺陷的部位等。
5.轉(zhuǎn)子中心孔進(jìn)油
汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子中心孔進(jìn)油在現(xiàn)場時(shí)有發(fā)生。造成進(jìn)油的原因通常有兩種可能,
中心孔探傷后油沒有及時(shí)清理干凈,殘存在孔內(nèi);
大軸端部堵頭不嚴(yán),運(yùn)轉(zhuǎn)起來后由于孔內(nèi)外壓差使得潤滑油被逐漸吸入孔內(nèi)。
6.轉(zhuǎn)子截面剛度不對稱
汽輪發(fā)電機(jī)組軸系中可能出現(xiàn)截面剛度不對稱的是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。當(dāng)這種轉(zhuǎn)子水平放置時(shí),在重力作用下的,在各個臨界轉(zhuǎn)速的一半時(shí)有一個響應(yīng)峰,其振動頻率是轉(zhuǎn)速的2倍。
轉(zhuǎn)子剛度的不對稱又使轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的一周中靜撓曲線改變兩次,這樣,就會產(chǎn)生兩倍頻的激振力,這個激振力與電磁力無關(guān),是轉(zhuǎn)子的力學(xué)特性決定的。
二、油系統(tǒng)故障
汽輪機(jī)須設(shè)臵油系統(tǒng),其作用主要是供給機(jī)組各軸承潤滑油,使軸頸和軸瓦之間形成油膜,以減少摩擦損失,同時(shí)帶走由摩擦產(chǎn)生的熱量和由轉(zhuǎn)子傳來的熱量;供給動力驅(qū)動、調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保安裝臵用油;供給油密封裝臵密封油以及大型機(jī)組的頂油裝臵用油。供油系統(tǒng)須在任何情況下都能保證可靠用油,否則會引起軸瓦烏金的損壞或熔化,影響動力控制,嚴(yán)重時(shí)會造成設(shè)備的損壞事故。汽輪機(jī)組的油系統(tǒng)是由貯油箱、油泵、油冷卻器、油過濾器、安全閥、止回閥、調(diào)壓閥、控制閥以及高位油箱、蓄壓器、油管路等組成。
油系統(tǒng)常見故障有:
1、壓力油油壓偏低
壓力油意外泄漏;電動油泵轉(zhuǎn)向不對;油箱油位過低,不僅油
泵出口油壓降低,而且油壓波動;系統(tǒng)配臵缺陷;機(jī)組正常用油量
大于泵的額定流量,造成油壓降低。
2、主、輔油泵切換困難
自帶主油泵的汽輪機(jī),起動過程中達(dá)到切換轉(zhuǎn)速后,停用輔助
油泵機(jī)組無法繼續(xù)運(yùn)行。
3、漏油
三、水沖擊
因水或冷蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)而引起的事故。
水沖擊后果:
推力軸承損壞、葉片損傷、汽缸和轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力裂紋、動靜部分碰磨、高溫金屬部件翹曲或變形,以及由此帶來的汽輪發(fā)電機(jī)組振動,從而導(dǎo)致軸承、基礎(chǔ)及油系統(tǒng)損傷等。
是現(xiàn)代大型汽輪機(jī)發(fā)生較多且對設(shè)備損傷較為嚴(yán)重的惡性事故之一。
其實(shí),這些故障中,大多是可以預(yù)防的,所以我們在實(shí)際工作中,應(yīng)加強(qiáng)以下幾方面的工作:
1、加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)測及巡視檢查力度,提高值班人員責(zé)任意識。時(shí)刻注意溫度、壓力、油質(zhì)、振動、位移、脹差、真空等參數(shù)變化情況,異常情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)分析、及時(shí)調(diào)整。
2、規(guī)范檢修,嚴(yán)格把關(guān),提高檢修維護(hù)人員的質(zhì)量意識。貫徹“應(yīng)修必修、修必修好”的原則,確保每臺設(shè)備都處于完好狀態(tài),性能可靠。
3、加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測。借助科學(xué)儀器,對設(shè)備運(yùn)行過程中的狀態(tài)進(jìn)行檢測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱形缺陷或故障苗頭,把設(shè)備缺陷或故障消滅在萌芽狀態(tài)。
4、加強(qiáng)培訓(xùn),提高運(yùn)行人員和檢修人員的技術(shù)、業(yè)務(wù)水平,培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。
5、完善預(yù)案,提高在應(yīng)急狀態(tài)下的反應(yīng)速度和處理問題的能力水平。