汽機缺陷分析及處理.doc

6MW余熱電站汽輪機缺陷原因分析及處理 1故障現(xiàn)象我公司綜合利用焦爐剩余煤氣余熱發(fā)電站，采用洛陽發(fā)電設(shè)備廠生產(chǎn)的汽輪機，型號：N6-3.34。從2007年6月并網(wǎng)發(fā)電至今的7年運行時間當中，汽輪機出現(xiàn)的主要故障現(xiàn)象為以下三個方面：（1）汽輪機的振動偏高；(2)真空度相對較低；（3）調(diào)速系統(tǒng)不穩(wěn)定;2.故障分析2.1汽輪機的振動偏高振動是一種周期性的反復運動。處在高速旋轉(zhuǎn)下的汽輪發(fā)電機組，在正常運行中總是存在著不同程度和方向的振動。對于振動，我們希望它愈小愈好。不同轉(zhuǎn)速機組的振動允許值不同，凡是在允許范圍內(nèi)的振動，對設(shè)備的危害不大，因而是允許的。超出允許范圍，就會對設(shè)備造成傷害。而本機組在運行中最高振動超過85um,最低振動時也在50um以上，超出了汽輪機振動的允許范圍50um以下。汽輪機振動過高直接威脅著機組的安全運行，因此，在機組出現(xiàn)過高振動時，就應(yīng)及時找出引起振動的原因，并予以消除，絕不允許在強烈振動的情況下讓機組繼續(xù)運行。汽輪發(fā)電機組的振動是一個比較復雜的問題，造成振動的原因很多，為找出汽輪機振動大的原因 ，我們曾通過做試驗方法來查找汽振動大的原因：1）勵磁電流試驗目的在于判斷振動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)速試驗目的在于判斷振動和轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的關(guān)系，同時可找出轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速和工作轉(zhuǎn)速接近的程度。3）負荷試驗目的在于判斷振動和機組中心，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）軸承潤滑油膜試驗目的在于判斷振動是否是由于油膜不穩(wěn)，油膜被破壞和軸瓦緊力不當所引起的。5）真空試驗目的是判斷振動是否是由于真空變化后機組中心在垂直方向發(fā)生變化引起的。6）機組外部特性試驗，實際上就是在振動值比較大的情況下測量機組振動的分布情況，根據(jù)振動分布情況分析判斷不正常的部位。2.1.1汽輪機振動是一個多方面的綜合因素，通過以上實驗對振動過高的原因分析如下：1)通過汽輪機的轉(zhuǎn)速實驗，在開機，暖機過程中，每一個階段都有振動偏高的現(xiàn)象，特別是過臨界轉(zhuǎn)速時有較高的峰值（70um）振動出現(xiàn)，因此判斷氣機轉(zhuǎn)子的動平衡存在一定問題，如果轉(zhuǎn)子的平衡度越好，那么汽機的基礎(chǔ)振動就越低。2)通過帶負荷實驗，汽輪機在升負荷的每一個階段都出現(xiàn)振動不斷變化的現(xiàn)象，由此判斷，汽輪機的滑銷系統(tǒng)膨脹出現(xiàn)問題，汽機中心間隙過大。3）通過汽輪機真空試驗，汽輪機在真空變化過大的情況下，汽輪機的振動會隨真空的下降有所上升（汽輪機真空試驗局限于在規(guī)定范圍內(nèi)的真空變化），判斷汽輪機由于長時間運行在規(guī)定真空的低限，由于排氣溫度相對在規(guī)定范圍內(nèi)偏高，機組的低壓缸熱膨脹溫度相對偏高，轉(zhuǎn)子運行產(chǎn)生一定偏移而對轉(zhuǎn)子振動產(chǎn)生一定影響。4）通過我們對開機過程當中振動的測量和記錄，并對測量記錄進行分析比對，在未帶負荷時通常隨著汽機轉(zhuǎn)速的不斷升高，汽輪機呈現(xiàn)3#軸瓦振動偏低，1#軸瓦振動偏高的現(xiàn)象，在汽輪機接帶負荷后通常是3#軸瓦振動偏高，那1#軸瓦就會振動偏低；或者三個軸瓦的振動維持在一個相對平衡的狀態(tài)，但三者也都在50um以上。由此判斷可能是汽輪機的轉(zhuǎn)子中心與發(fā)電機轉(zhuǎn)子中心間隙過大，由于本機組出廠時設(shè)備自身缺陷，在安裝過程中通過測量下缸蓋水平度發(fā)現(xiàn)下缸蓋機頭方向往上翹，汽機下缸蓋在安裝時滑銷系統(tǒng)的機座有一定的不平衡，造成3#軸瓦在負荷越高的情況下，機座整體往上翹，為平衡振動，通常都以稍稍緊固尾部機座螺絲來處理。5）處理方法在機組揭蓋檢修時，對發(fā)電機和汽輪機中心進行調(diào)校;同時檢查軸瓦質(zhì)量，對不符合要求的軸瓦進行更換、刮瓦處理；檢查前后高低壓汽封磨損情況，對不符合要求的進行更換，以保證汽機真空度；檢查各級隔板汽封是否卡澀和磨損嚴重，對不符合要求的進行更換，以保證氣流在各級中流速平衡；對機組基礎(chǔ)機座的滑銷系統(tǒng)進行檢查；對汽輪機油系統(tǒng)檢查清洗及更換油脂，對調(diào)速系統(tǒng)的缸體活塞進行檢查更換。2.1.2為防止機機組在開機和運行中出現(xiàn)不正常的振動，特制定有以下措施：2.1.2.1機組啟動升速和接帶負荷1）加強汽輪機疏水操作，避免使蒸汽帶水造成汽輪機水沖擊；2）適當延長暖機時間，避免汽輪機由于熱膨脹不到位而引起震動過大；3）防止升速過快或加負荷過快而引起的汽輪機振動急劇增高；2.1.2.2運行及停機：1）控制潤滑油溫，防止溫度過高或過低引起振動變化過大；及時調(diào)整潤滑油壓，防止油壓下降影響了軸承油膜的形成；2）防止主蒸汽溫度過高或過低引起的振動過大，主蒸汽溫度過高會引起汽缸不正常的熱膨脹和熱變形而振動增高；主蒸汽溫度過低使?jié)裾羝M入汽輪機，形成了水沖擊，危害汽輪機；3）防止真空降低，排氣溫度升高，使汽缸發(fā)生異常膨脹；4）做好汽輪機保溫工作，不讓汽輪機受穿堂風及冷空氣氣流影響，使汽缸向單側(cè)膨脹；5）嚴密監(jiān)視汽輪機震動變化，定期或不定期對汽輪機本體進行巡查，發(fā)行汽輪機震動波動大，根據(jù)汽輪機各種參數(shù)判斷是否正常，如汽缸內(nèi)出現(xiàn)異響應(yīng)立即采取停機措施；6）加強汽輪機停機后盤車，防止轉(zhuǎn)子殘存有較大的彎曲值，啟動后注意延長暖機時間消除轉(zhuǎn)子彎曲。2.2真空度相對較低汽輪機的凝汽設(shè)備壓力升高，在汽輪機運行中是較常碰見的。汽輪機凝氣設(shè)備的壓力升高不僅會使機組的效率降低，還常常迫使機組降低負荷處理，甚至造成機組停機事故。我公司機組真空從這七年來看真空最高時也就在88kpa，而其它地方的同樣機組普遍真空在90kpa以上。2.2.1導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，我們在運行中通過以下一些措施來解決真空度低的問題： 1）防止循環(huán)水中斷，在運行中不斷檢查循環(huán)水量、溫度的變化，以確保由于循環(huán)水量不足而導致真空降低;2）確保凝結(jié)水水量均衡正常，水溫正常，對抽氣器銅管進行良好冷卻，提高抽氣器效率;3）控制調(diào)整好汽輪機軸封送汽，確保在運行中真空的密閉性良好;4)利用檢修時間對循環(huán)系統(tǒng)中的冷凝器銅管進行檢查，并對銅管內(nèi)在運行中遺留下的淤泥等雜質(zhì)進行清理，以達到更好的換熱效果。對循環(huán)水池進行徹底清洗及循環(huán)水的更換，以此達到在運行中保證水溫相對較低，對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)在汽機每次大中修后，做好汽機的真空嚴密性試驗，以此保證汽機本體及真空系統(tǒng)管道有較高的嚴密性;6)定期對兩級抽氣器進行檢修，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。通過我們采取措施后對真空系統(tǒng)的改善情況來看，造成真空相對偏低的原因不是某個單臺設(shè)備造成的，而是各臺設(shè)備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本機組調(diào)速系統(tǒng)工作失常，主要表現(xiàn)在汽輪機在運行中會出現(xiàn)甩負荷的情況，負荷變化最大時可達1000KW以上，給操作人員的操作帶來風險。經(jīng)分析造成甩負荷的原因，可能是在運行中軸瓦長期磨損脫落的烏金經(jīng)回油管道進入油箱，通過主油泵循環(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)動作不靈敏，達不到根據(jù)進汽自動調(diào)節(jié)進汽量的目的，而導致負荷波動；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）在每次中修或停機時間較長時都對油箱、管路進行清理；對調(diào)速系統(tǒng)進行清洗，檢查更換活塞；2）濾油機加強對汽輪機潤滑油的過濾，防止由于汽輪機油內(nèi)含雜質(zhì)；3）對汽輪機