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汽轮机轴系的状态检修(二)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2008/1/16 12:08:24   

  所属频道:  火力发电    关键词:  汽轮机 状态检修 检修

机组有很多种故障的早期预兆:振幅可能变动不大,但相位却发生了较大的变化。例如,摩擦发生的时候,转子的振动取决于原有的不平衡与摩擦热弯曲的合成效应。由于两者的方向不一定相同,且后者的大小会不断的变化,必然弓J起振动相位的变化;有些摩擦振动,在摩擦初期,振幅不一定会明显增大,甚至会有所降低,但却会在相位的变化上明显地反映出来。因此,汽机点检人员每天可以巡视一下这个功能,如果轴瓦的各个振动矢量都落在sAPF模型的允许区域中,则说明机组轴系运行情况正常。如果有振动矢量超出允许区域,则意味着可能有下列故障的早期征兆:
1.摩擦(部分摩擦,全周碰撞)。
2.油膜振荡(相角360度转动)。
3.油膜失稳(相角紊乱)。
4.气流激振(相角进动)。
5.转子热弯曲,或不对中,或不平衡。
6.轴瓦负荷发生较大的变动。
7.转子有裂纹。
使用sAPF模型的允许区域判定法可以提前预报机组绝大部分的故障。如果使用sAPF模型的允许区域判定机组轴系状态异常,可以使用“汽轮机轴系预测维修系统”中的频谱图,极坐标图,瀑布图,波德图,全级联图,时基图,轴心轨迹图,转子位置图,或者异常事件报警等等其它功能来判定具体的问题。首先,第一步应该先检查前6项故障的可能性,因为它们都会使轴产生弹性不平衡;然后,再进行轴裂纹的判定工作。
根据国外的大量资料和我们的经验:通常的情况下,在裂纹的深度与直径之比达到60%的横向裂纹产生的振幅会造成机组停机;但是,使用sAPF模型的允许区域判定法可以比60%早的多的时候可靠地指示出裂纹,在裂纹处在40%左右时就可以显示故障存在,这确实比在严重振动时停机的方法要早的多。另外,利用“汽轮机轴系预测维修系统”中的2倍频“重力临界”(Mathieu方程效应)的功能,使用机组启动和停机时的升、降速数据,可以检测出裂纹深度与直径之比小到1O%的横向裂纹。
图1邹县电厂#4机组的SAPF模型允许区域判定画面


4.结论:
限于本文章的篇幅,其它功能无法逐一详述。实际上,机组轴系的状态检修不需要非常高深的汽机动力方面的专家来做,只需要把“汽轮机轴系预测维修系统”中的“最小油膜厚度和方位矢判定法”、“SAPF模型的允许区域判定法”和“轴瓦的动、静态磨损判别”等等几种简单的功能用好,就能够发现机组轴系工作状态异常,就可起到事半功倍的作用,许多工作可以让计算机去做。在发现机组轴系工作状态异常后,下一步更具体的诊断工作可以交给振动方面的专业人员使用该系统(通过人机对话)去做。
“汽轮机轴系预测维修系统”的研究获山东省科技进步二等奖。从2001年6月开始,“汽轮机轴系预测维修系统”陆续在山东省2台600MW和3台330MW及4台135MW的机组投入运行,取得了很好的经济效益。
5.参考文献:
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(3)YuanPinShih,AnChenLee.IdentificationoftheunbalancediStributioninflexible
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(6)施圣康。汽轮发电机振动故障诊断技术的发展现状。动力工程。No.4,2001。

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