前言
汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的大小直接關(guān)系到機(jī)組能否安全運(yùn)行,而對(duì)于發(fā)電廠來說安全就是最大的經(jīng)濟(jì)效益。引起機(jī)組振動(dòng)過大或者不正常的原因有很多,既有設(shè)計(jì)制造方面的原因,也有運(yùn)行方面的原因,還有安裝和檢修等方面的原因,下面就這幾個(gè)影響因素分別介紹。
1設(shè)計(jì)制造方面
汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械,如果轉(zhuǎn)子的質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心不重合則會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)子的不平衡而產(chǎn)生一個(gè)離心力,這個(gè)離心力對(duì)軸承產(chǎn)生一個(gè)激振力使之引起機(jī)組振動(dòng),如果這個(gè)離心力過大,則機(jī)組的振動(dòng)就會(huì)異常。所以,汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在裝配時(shí)每裝配一級(jí)葉片都應(yīng)該對(duì)該級(jí)葉片進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn),整個(gè)轉(zhuǎn)子裝配完成后在出廠之前還應(yīng)該對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)子進(jìn)行低速和高速動(dòng)平衡,以確保轉(zhuǎn)子的不平衡量在一個(gè)合格的范圍內(nèi)。
在制造廠家,轉(zhuǎn)子不平衡量較大的原因主要由是機(jī)械加工精度不夠和裝配質(zhì)量較差引起,所以必須提高加工精度,同時(shí)保證裝配質(zhì)量,從而才能保證轉(zhuǎn)子的原始不平衡量不致于太大。另外,如果機(jī)組的設(shè)計(jì)不當(dāng)也會(huì)引起機(jī)組的振動(dòng)。例如,在設(shè)計(jì)階段軸承的選用是非常重要的,如果軸承選取不當(dāng),則會(huì)因?yàn)檩S承穩(wěn)定性太差而轉(zhuǎn)子極小的不平衡量也可能引起機(jī)組較大的振動(dòng),或者油膜形成不好而極易誘發(fā)油膜振動(dòng)。
2安裝和檢修方面
安裝和檢修對(duì)機(jī)組振動(dòng)的影響非常大,根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組振動(dòng)的經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)很多機(jī)組的振動(dòng)過大都是由于安裝和檢修不當(dāng)引起的,或者說機(jī)組的振動(dòng)很多時(shí)候都是可以通過安裝或檢修來解決的。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況,下面重點(diǎn)介紹對(duì)機(jī)組振動(dòng)有明顯影響的幾個(gè)方面。
2.1軸承標(biāo)高
不管是汽輪機(jī)還是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子,其兩端都是由軸承支撐的,如果兩端的軸承標(biāo)高不在一個(gè)合理的范圍內(nèi),則兩端軸承的負(fù)荷分配就不合理。因此在機(jī)組大修或者安裝期間,應(yīng)該根據(jù)制造廠家的建議,再結(jié)合各廠的實(shí)際情況對(duì)機(jī)組軸承標(biāo)高進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)整。因?yàn)橹圃鞆S家提供的數(shù)據(jù)是根據(jù)機(jī)組冷態(tài)時(shí)的情況再綜合一般機(jī)組受熱后膨脹的情況得出的,由于各臺(tái)機(jī)組的實(shí)際情況不盡相同,因此受熱后的膨脹也不完全一樣,所以必須結(jié)合各廠的實(shí)際情況對(duì)機(jī)組軸承標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。
2.2機(jī)組中心
機(jī)組中心應(yīng)包括轉(zhuǎn)子與汽缸或靜子的同心度、支撐轉(zhuǎn)子各軸承的標(biāo)高、軸系連接的同心度和平直度。如果轉(zhuǎn)子與汽缸或靜子的同心度偏差過大,則可能會(huì)引起汽流激振、電磁激振和動(dòng)靜碰磨。若碰磨發(fā)生在轉(zhuǎn)軸處,則會(huì)使轉(zhuǎn)子發(fā)生熱彎曲而引起不穩(wěn)定普通強(qiáng)迫振動(dòng)。
2.3滑銷系統(tǒng)
不論是汽輪機(jī)還是發(fā)電機(jī),當(dāng)機(jī)組帶負(fù)荷受熱后都要產(chǎn)生膨脹,而又不能讓其自由膨脹,滑銷系統(tǒng)就是用于引導(dǎo)機(jī)組膨脹的。當(dāng)滑銷系統(tǒng)卡澀時(shí),機(jī)組的膨脹就會(huì)受到限制,當(dāng)機(jī)組的膨脹受到限制時(shí)就會(huì)引起機(jī)組較大的振動(dòng),嚴(yán)重時(shí)以至于不能開機(jī)或者引起動(dòng)靜碰磨,從而造成更大的破壞。
2.4動(dòng)靜間隙
汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸和軸封之間以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間都存在間隙。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸之間的間隙過大時(shí),汽輪機(jī)內(nèi)效率會(huì)降低;當(dāng)汽輪機(jī)與軸封之間的間隙過大時(shí)可能引起蒸汽外漏或者空氣內(nèi)漏,從而影響機(jī)組的效率和真空;當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間的間隙過大時(shí)同樣會(huì)影響發(fā)電機(jī)的效率。但是,它們之間的間隙又不能過小,否則將引起動(dòng)靜碰磨,進(jìn)一步會(huì)使機(jī)組的振動(dòng)變化,以至于機(jī)組的振動(dòng)超標(biāo)。因此合理調(diào)整隔板汽封、端部汽封以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間的間隙是非常重要的。
2.5軸承自身特性
軸承自身特性對(duì)機(jī)組振動(dòng)的影響主要包括軸瓦緊力、頂隙和連接剛度等幾個(gè)方面。軸瓦緊力和頂隙主要影響軸承的穩(wěn)定性,如果軸承的穩(wěn)定性太差,在外界因素的影響下容易使機(jī)組振動(dòng)超標(biāo)。軸承的連接情況主要對(duì)軸承剛度產(chǎn)生影響,若軸承剛度不夠,在同樣大小的激振力下引起的振動(dòng)較大,所以必須將軸承各連接螺栓擰緊,在現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)由于連接螺栓未擰緊而引起振動(dòng)的現(xiàn)象。
2.6轉(zhuǎn)子中心孔
現(xiàn)代汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子大軸大都留有中心孔,在中心孔兩端用堵頭封堵,在檢修期間如果不慎讓異物(包括油、水等)進(jìn)入中心孔,在轉(zhuǎn)子裝復(fù)回原后開機(jī),機(jī)組肯定會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)異常的現(xiàn)象。
2.7活動(dòng)部件
檢修期間如果有活動(dòng)部件進(jìn)入汽輪機(jī),大修后開機(jī)活動(dòng)部件可能在汽流的沖擊下撞傷甚至損壞汽輪機(jī)葉片,從而造成嚴(yán)重的事故,并引發(fā)機(jī)組振動(dòng);如果發(fā)電機(jī)內(nèi)存在活動(dòng)部件,一方面可能一起發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路,另一方面可能引起機(jī)組振動(dòng)的不穩(wěn)定,這將會(huì)對(duì)機(jī)組振動(dòng)的診斷帶來困難。
3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完美,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。
3.1機(jī)組膨脹
前面已經(jīng)講述機(jī)組滑銷系統(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。
3.2潤(rùn)滑油溫
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(rùn)滑油油溫,潤(rùn)滑油油溫應(yīng)該在一