汽機(jī)缺陷分析與處理

1、6MW余熱電站汽輪機(jī)缺陷原因分析及處理1.故障現(xiàn)象我公司綜合利用焦?fàn)t剩余煤氣余熱發(fā)電站，采用洛陽(yáng)發(fā)電設(shè)備廠生產(chǎn)的汽輪機(jī)，型號(hào)：N6-3.34。從2007年6月并網(wǎng)發(fā)電至今的7年運(yùn)行時(shí)間當(dāng)中，汽輪機(jī)出現(xiàn)的主要故障現(xiàn)象為以下三個(gè)方面：（1）汽輪機(jī)的振動(dòng)偏高；（2）真空度相對(duì)較低；（3）調(diào)速系統(tǒng)不穩(wěn)定；2.故障分析2.1汽輪機(jī)的振動(dòng)偏高振動(dòng)是一種周期性的反復(fù)運(yùn)動(dòng)。處在高速旋轉(zhuǎn)下的汽輪發(fā)電機(jī)組，在正常運(yùn)行中總是存在著不同程度和方向的振動(dòng)。對(duì)于振動(dòng)，我們希望它愈小愈好。不同轉(zhuǎn)速機(jī)組的振動(dòng)允許值不同，凡是在允許范圍內(nèi)的振動(dòng)，對(duì)設(shè)備的危害不大，因而是允許的。超出允許范圍，就會(huì)對(duì)設(shè)備造成傷害。而本機(jī)組在運(yùn)行中

2、最高振動(dòng)超過(guò)85um,最低振動(dòng)時(shí)也在50um以上，超出了汽輪機(jī)振動(dòng)的允許范圍50um以下。汽輪機(jī)振動(dòng)過(guò)高直接威脅著機(jī)組的安全運(yùn)行，因此，在機(jī)組出現(xiàn)過(guò)高振動(dòng)時(shí)，就應(yīng)及時(shí)找出引起振動(dòng)的原因，并予以消除，絕不允許在強(qiáng)烈振動(dòng)的情況下讓機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行。汽輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，造成振動(dòng)的原因很多，為找出汽輪機(jī)振動(dòng)大的原因，我們?cè)ㄟ^(guò)做試驗(yàn)方法來(lái)查找汽振動(dòng)大的原因：1）勵(lì)磁電流試驗(yàn)?zāi)康脑谟谂袛嗾駝?dòng)是否是由于電氣方面的原因引起的，以及是由電氣方面的哪些原因引起的。2）轉(zhuǎn)速試驗(yàn)?zāi)康脑谟谂袛嗾駝?dòng)和轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的關(guān)系，同時(shí)可找出轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速和工作轉(zhuǎn)速接近的程度。3）負(fù)荷試驗(yàn)?zāi)康脑谟谂袛嗾駝?dòng)和機(jī)組中

3、心，熱膨脹，轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的關(guān)系，判斷傳遞力矩的部件是否有缺陷。4）軸承潤(rùn)滑油膜試驗(yàn)?zāi)康脑谟谂袛嗾駝?dòng)是否是由于油膜不穩(wěn)，油膜被破壞和軸瓦緊力不當(dāng)所引起的。5）真空試驗(yàn)?zāi)康氖桥袛嗾駝?dòng)是否是由于真空變化后機(jī)組中心在垂直方向發(fā)生變化引起的。6）機(jī)組外部特性試驗(yàn)，實(shí)際上就是在振動(dòng)值比較大的情況下測(cè)量機(jī)組振動(dòng)的分布情況，根據(jù)振動(dòng)分布情況分析判斷不正常的部位。2.1.1汽輪機(jī)振動(dòng)是一個(gè)多方面的綜合因素，通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)對(duì)振動(dòng)過(guò)高的原因分析如下：1）通過(guò)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)，在開(kāi)機(jī)，暖機(jī)過(guò)程中，每一個(gè)階段都有振動(dòng)偏局的現(xiàn)象，特別是過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)有較局的峰值（70um）振動(dòng)出現(xiàn)，因此判斷氣機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡存在一定問(wèn)題，如

4、果轉(zhuǎn)子的平衡度越好，那么汽機(jī)的基礎(chǔ)振動(dòng)就越低。2）通過(guò)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)，汽輪機(jī)在升負(fù)荷的每一個(gè)階段都出現(xiàn)振動(dòng)不斷變化的現(xiàn)象，由此判斷，汽輪機(jī)的滑銷系統(tǒng)膨脹出現(xiàn)問(wèn)題，汽機(jī)中心間隙過(guò)大。3）通過(guò)汽輪機(jī)真空試驗(yàn)，汽輪機(jī)在真空變化過(guò)大的情況下，汽輪機(jī)的振動(dòng)會(huì)隨真空的下降有所上升（汽輪機(jī)真空試驗(yàn)局限于在規(guī)定范圍內(nèi)的真空變化），判斷汽輪機(jī)由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在規(guī)定真空的低限，由于排氣溫度相對(duì)在規(guī)定范圍內(nèi)偏高，機(jī)組的低壓缸熱膨脹溫度相對(duì)偏高，轉(zhuǎn)子運(yùn)行產(chǎn)生一定偏移而對(duì)轉(zhuǎn)子振動(dòng)產(chǎn)生一定影響。4）通過(guò)我們對(duì)開(kāi)機(jī)過(guò)程當(dāng)中振動(dòng)的測(cè)量和記錄，并對(duì)測(cè)量記錄進(jìn)行分析比對(duì)，在未帶負(fù)荷時(shí)通常隨著汽機(jī)轉(zhuǎn)速的不斷升高，汽輪機(jī)呈現(xiàn)3#軸瓦振動(dòng)偏

5、低，1#軸瓦振動(dòng)偏高的現(xiàn)象，在汽輪機(jī)接帶負(fù)荷后通常是3#軸瓦振動(dòng)偏高，那1#軸瓦就會(huì)振動(dòng)偏低；或者三個(gè)軸瓦的振動(dòng)維持在一個(gè)相對(duì)平衡的狀態(tài)，但三者也都在50um以上。由此判斷可能是汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子中心與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中心間隙過(guò)大，由于本機(jī)組出廠時(shí)設(shè)備自身缺陷，在安裝過(guò)程中通過(guò)測(cè)量下缸蓋水平度發(fā)現(xiàn)下缸蓋機(jī)頭方向往上翹，汽機(jī)下缸蓋在安裝時(shí)滑銷系統(tǒng)的機(jī)座有一定的不平衡，造成3#軸瓦在負(fù)荷越高的情況下，機(jī)座整體往上翹，為平衡振動(dòng)，通常都以稍稍緊固尾部機(jī)座螺絲來(lái)處理。5）處理方法在機(jī)組揭蓋檢修時(shí)，對(duì)發(fā)電機(jī)和汽輪機(jī)中心進(jìn)行調(diào)校；同時(shí)檢查軸瓦質(zhì)量，對(duì)不符合要求的軸瓦進(jìn)行更換、刮瓦處理；檢查前后高低壓汽封磨損情況，對(duì)不

6、符合要求的進(jìn)行更換，以保證汽機(jī)真空度；檢查各級(jí)隔板汽封是否卡澀和磨損嚴(yán)重，對(duì)不符合要求的進(jìn)行更換，以保證氣流在各級(jí)中流速平衡；對(duì)機(jī)組基礎(chǔ)機(jī)座的滑銷系統(tǒng)進(jìn)行檢查；對(duì)汽輪機(jī)油系統(tǒng)檢查清洗及更換油脂，對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的缸體活塞進(jìn)行檢查更換。2.1.2為防止機(jī)機(jī)組在開(kāi)機(jī)和運(yùn)行中出現(xiàn)不正常的振動(dòng)，特制定有以下措施：2.1.2.1機(jī)組啟動(dòng)升速和接帶負(fù)荷1）加強(qiáng)汽輪機(jī)疏水操作，避免使蒸汽帶水造成汽輪機(jī)水沖擊；2）適當(dāng)延長(zhǎng)暖機(jī)時(shí)間，避免汽輪機(jī)由于熱膨脹不到位而引起震動(dòng)過(guò)大；3）防止升速過(guò)快或加負(fù)荷過(guò)快而引起的汽輪機(jī)振動(dòng)急劇增高；2.1.2.2運(yùn)行及停機(jī)：1）控制潤(rùn)滑油溫，防止溫度過(guò)高或過(guò)低引起振動(dòng)變化過(guò)大；及時(shí)調(diào)整

7、潤(rùn)滑油壓，防止油壓下降影響了軸承油膜的形成；2）防止主蒸汽溫度過(guò)高或過(guò)低引起的振動(dòng)過(guò)大，主蒸汽溫度過(guò)高會(huì)引起汽缸不正常的熱膨脹和熱變形而振動(dòng)增高；主蒸汽溫度過(guò)低使?jié)裾羝M(jìn)入汽輪機(jī)，形成了水沖擊，危害汽輪機(jī)；3）防止真空降低，排氣溫度升高，使汽缸發(fā)生異常膨脹；4）做好汽輪機(jī)保溫工作，不讓汽輪機(jī)受穿堂風(fēng)及冷空氣氣流影響，使汽缸向單側(cè)膨脹；5）嚴(yán)密監(jiān)視汽輪機(jī)震動(dòng)變化，定期或不定期對(duì)汽輪機(jī)本體進(jìn)行巡查，發(fā)行汽輪機(jī)震動(dòng)波動(dòng)大，根據(jù)汽輪機(jī)各種參數(shù)判斷是否正常，如汽缸內(nèi)出現(xiàn)異響應(yīng)立即采取停機(jī)措施；6）加強(qiáng)汽輪機(jī)停機(jī)后盤(pán)車(chē)，防止轉(zhuǎn)子殘存有較大的彎曲值，啟動(dòng)后注意延長(zhǎng)暖機(jī)時(shí)間消除轉(zhuǎn)子彎曲。2.2真空度相對(duì)較低汽

8、輪機(jī)的凝汽設(shè)備壓力升高，在汽輪機(jī)運(yùn)行中是較常碰見(jiàn)的。汽輪機(jī)凝氣設(shè)備的壓力升高不僅會(huì)使機(jī)組的效率降低，還常常迫使機(jī)組降低負(fù)荷處理，甚至造成機(jī)組停機(jī)事故。我公司機(jī)組真空從這七年來(lái)看真空最高時(shí)也就在88kpa,而其它地方的同樣機(jī)組普遍真空在90kpa以上。2.2.1導(dǎo)致引起真空下降的原因很多，它們的特征和處理方法均不同，我們?cè)谶\(yùn)行中通過(guò)以下一些措施來(lái)解決真空度低的問(wèn)題：1）防止循環(huán)水中斷，在運(yùn)行中不斷檢查循環(huán)水量、溫度的變化，以確保由于循環(huán)水量不足而導(dǎo)致真空降低；2）確保凝結(jié)水水量均衡正常，水溫正常，對(duì)抽氣器銅管進(jìn)行良好冷卻，提高抽氣器效率3）控制調(diào)整好汽輪機(jī)軸封送汽，確保在運(yùn)行中真空的密閉性良好；

9、4）利用檢修時(shí)間對(duì)循環(huán)系統(tǒng)中的冷凝器銅管進(jìn)行檢查，并對(duì)銅管內(nèi)在運(yùn)行中遺留下的淤泥等雜質(zhì)進(jìn)行清理，以達(dá)到更好的換熱效果。對(duì)循環(huán)水池進(jìn)行徹底清洗及循環(huán)水的更換，以此達(dá)到在運(yùn)行中保證水溫相對(duì)較低，對(duì)冷凝器銅管起到更好的冷卻作用，降低排氣溫度，以此保證真空；5）在汽機(jī)每次大中修后，做好汽機(jī)的真空嚴(yán)密性試驗(yàn)，以此保證汽機(jī)本體及真空系統(tǒng)管道有較高的嚴(yán)密性；6）定期對(duì)兩級(jí)抽氣器進(jìn)行檢修，檢查和更換抽氣器銅管，更換抽氣器底座墊片，以保證抽氣器一段與二段抽氣之間密封良好，不出現(xiàn)竄汽現(xiàn)象，從而提高抽氣器工作效率。通過(guò)我們采取措施后對(duì)真空系統(tǒng)的改善情況來(lái)看，造成真空相對(duì)偏低的原因不是某個(gè)單臺(tái)設(shè)備造成的，而是各臺(tái)設(shè)備

10、工作效率輕微不到位，而集中反映在了真空度上。2.3調(diào)速系統(tǒng)不穩(wěn)定2.3.1本機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)工作失常，主要表現(xiàn)在汽輪機(jī)在運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)甩負(fù)荷的情況，負(fù)荷變化最大時(shí)可達(dá)1000KW以上，給操作人員的操作帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)分析造成甩負(fù)荷的原因，可能是在運(yùn)行中軸瓦長(zhǎng)期磨損脫落的烏金經(jīng)回油管道進(jìn)入油箱，通過(guò)主油泵循環(huán)供給到調(diào)速系統(tǒng)缸體內(nèi)影響調(diào)速系統(tǒng)活塞的正常工作，造成調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)作不靈敏，達(dá)不到根據(jù)進(jìn)汽自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)汽量的目的，而導(dǎo)致負(fù)荷波動(dòng)；也可能是油路堵塞、泄露等原因。2.3.2處理方法及控制方法1）在每次中修或停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)都對(duì)油箱、管路進(jìn)行清理;對(duì)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行清洗，檢查更換活塞；2）濾油機(jī)加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)潤(rùn)滑油的過(guò)濾，防止由于汽輪機(jī)油內(nèi)含雜質(zhì)；3）對(duì)汽輪