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目录
一、汽轮机的分类: 3
二、十种汽轮机振动的主要原因: 3
(一)、汽轮机转子失衡: 3
(二)、对中: 5
(三)、旋转元件的磨损: 6
(四)、轴颈轴承损坏: 7
(五)、胀差和转子膨胀: 9
(六)、介质和执行机构波动: 9
(七)、润滑不当: 11
(八)、涡轮转子弯曲: 12
(九)、转子裂纹: 12
(十)、机壳相关: 13
三、轴温差下的弯曲量估算公式: 14
四、壳体温差下的弯曲量估算公式: 15
五、温度梯度对壳体的影响: 15
六、高压缸壳体弯曲导致振动的常见原因: 16
七、安装问题: 17
八、冷凝器问题: 17
九、管道问题: 17
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一、汽轮机的分类:
1、火力发电厂中的蒸汽轮机:发电厂的核心是蒸汽轮机。沸
腾的水(有时加入一些溶剂)产生的蒸汽在热量的帮助下驱动涡
轮机的转子,最终导致耦合轴旋转。该轴还连接到发电机,该发
电机将该旋转运动转换为电力。
2、蒸汽轮机中的振动:从结构上讲,蒸汽轮机是一个复杂的
组件,它将许多复杂的部件组合在一起,任何一种由于动部件和
对应配合静部件等引起的不可控振动都可能导致系统故障,从而
导致重大灾难。
二、十种汽轮机振动的主要原因:
(一)、汽轮机转子失衡:
1、安装和维修方面:如转子动平衡不理想、隔板通道不合格、
叶片节距偏差、两个半隔板之间的装配不当或固定叶片的外缘腐
蚀。
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2、维护大修后,必须仔细维护所有叶片的相同重量和材料,尤其是仅更换少数叶片时。
3、即使叶片重量或重心的微小变化也会导致转子不平衡和振
动。
4、运行过程中:转子结垢、质量脱落、碰磨或裂纹等次生弯曲导致失衡、应力腐蚀等导致失衡。
5、如转子结垢,一台 30MW 的蒸汽轮机在污染情况下可能损失高达 5%的发电量。
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(二)、对中:
1、可能导致汽轮机多轴承轴系振动行为变化的关键因素是不对中,这会在联轴器上施加过多的弯矩。
2、发生错位的迹象之一是冷热振动行为的改变。这种冲击可以观察到为每转一次的振动。
3、在理想情况下,总长度约为 70m 的完整涡轮发电机组轴线应为连续且平滑的曲线。否则,就可能存在错位的问题。
4、下图表示涡轮发电机系统中的轴线不对中。它负责改变蒸汽轮机的振动行为。
5、为避免此类情况或处理错位问题:我们应该确保固定部件和旋转部件之间有足够的间隙,以及轴和轴承之间的同心度。这种情况主要是由于轴承故障造成的,因此更换轴承将有助于消除不必要的振动。
6、汽轮机转子振动,故障可能由维护不当引起。从转子上拆
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下阀盘的操作不正确,导致轴上有很深的划痕。
7、修理需要对轴进行返工和重新平衡,以防止可能导致振动
的不平衡。
8、汽轮机转子振动蒸汽可以绕过螺栓。插入孔中的大型螺栓
用于将大型水平接头法兰牢牢固定在高压气缸中。螺栓孔是由于
汽缸变形和管道压力变化而可能形成蒸汽喷射泄漏的地方。
(三)、旋转元件的磨损:
1、在运行的蒸汽轮机中,旋转部件受到恒定静态和动态载荷情景的影响。这种持续的负载和高压会导致旋转元件的磨损、不平衡和错位,从而导致不必要的振动。
2、磨损部件的另一个原因可能是蒸汽对涡轮转子的突然冲击。这种影响发生在汽轮机无故跳闸的情况下。部件的磨损最初可能会导致较小的振动幅度,通常不会立即导致故障。然而,如果长时间不干预,情况会变得更糟。
3、由于间隙不足而导致摩擦会破坏转子的末端密封。这种情况通常发生在工作速度下的高质量转子与静止表面接触时,通常是由于迷宫或隔板压盖密封件与转子之间的间隙太小引起的。其次,接触点可能会局部温度升高,导致接触点的金属温度由于摩擦而升高。
4、大型旋转转子质量与固定密封件的冲击产生的力通常会在转子表面上留下一层金属。摩擦会导致转子在撞击点处的弹性变形和临时转子轴弯曲。轴弯曲通常会导致振动水平增加。
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5、接触脱离接触的间歇性碰磨:
(四)、轴颈轴承损坏:
1、在使用条件下,存在不同的磨损、疲劳,这可能损坏汽轮
机最敏感的部件之一的轴颈轴承。这种损坏将导致转子轴不稳定,
并导致不受控制的高振幅振动。
2、在循环载荷情况下可能会出现相对较大的相对位移,这最
终可能成为轴承零件松动和间隙不足的原因。
3、轴颈轴承特有的问题之一是油膜不稳定性,这是火力发电
厂汽轮机感应自激振动的原因。
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(五)、胀差和转子膨胀:
1、胀差被称为转子轴向热增长相对于壳体的
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