第一节汽轮机振动
叶片振动
转子振动
一、振动过大的危害和后果
二、振动发生的原因
(一)中心不正
(二)质量不平衡
(三)油膜振荡
(四)气隙振动
•。。。
单自由度系统简谐振动的幅频、相频特性R(动力放大因子)=A/yst ε=c(阻尼系数)/2m
(质量)
2. 运行过程中引起转子突然振动的常见原因:不平衡离心力
掉叶片或转子部件损伤汽缸有打击声,振动增大后很快消失或稳定在较以前高的水平上;动静碰磨引起转子热弯曲上下缸温差大,胀差大,主汽温下降很快,转子振动增大很快;
油膜振荡转子振动加大,轴瓦伴有敲击声;运行中监视轴振、轴承振动在允许范围内
汽轮机发电机组临界转速一阶临界转速r/min
轴段名称
轴系轴段轴系轴段二阶临界转速r/min
高中压转子16401610>4000>4000低压转子Ⅰ16801600>4000>4000低压转子Ⅱ16901600>4000>4000发电机转子[1**********]200
第二节汽轮机进水事故
一、现象
(1)轴向位移、振动、胀差增大;
(2)上下缸温差大于43 °C ;
(3)汽温迅速下降,10min 内下降50 °C ;
(4)除氧器、加热器、凝汽器满水;
(5)法兰、轴封等冒白汽;
(6)抽汽管上下温差大于报警值,抽汽管振动等。
二、危害
(1)叶片损伤
(2)动静之间碰磨进水使汽缸变形、胀差变化,继而引发动静碰磨,产生大轴弯曲;
(3)永久变形
(4)推力轴承损伤进水使轴向推力增大
三、产生原因
(1)负荷大幅增加,过热器减温水失控,疏水系统不合理;
(2)再热汽管道中减温水失控或关不严;
(3)加热器泄漏或加热器疏水系统故障;
(4)来自汽封系统;
(5)来自凝汽器;
(6)不同压力等级的疏水接到同一个联箱。
第三节汽轮机大轴弯曲事故
一、大轴弯曲的原因
(一)动静部分磨擦
动静部分磨擦,局部受热产生弯曲;而在一阶临界转速下,弯曲会加剧摩擦,可能造成永久性弯曲。
(二)水冲击
汽缸进水后,汽缸与转子急剧冷却,造成汽缸变形,转子弯曲。
二、预防措施
运行方面:
(1)满足热态启动的限制
(2)严禁在转子不动的情况下向轴封供汽或暖机
(3)启动升速过程中,如在非临界转速下出现较大的振动,应及时判断,果断停机,防止事故扩大;
(4)停机后,应定期记录盘车电流、大轴晃动、上下缸温差、胀差等,严防低温蒸汽和水漏入汽缸。
第四节
一、现象汽轮发电机组严重超速事故
转速和频率表超过上限并持续上升;主油泵出口油压升高;振动加剧;机组突然甩负荷到零。
二、原因
1. 油质不良。使调节或保安系统动作不正常;
2. 调节系统调整不良,不能维持机组空转;
3. 危急保安器卡涩或行程不足、动作转速偏高、附加保护(电超速保护)定植不当或拒动;
4. 蒸汽品质不良,自动主汽门或调节汽门阀杆卡涩;
5. 抽汽逆止门、高压排汽逆止门卡涩或漏气。
三、防止措施
1. 调解、保安系统
2. 加强油质监督
3. 加强汽水品质监督
4. 定期进行调节、保安系统试验
(1)调节系统试验;
(2)保安系统试验。汽机大修后,连续运行2000h 后,甩负荷试验前,以及停机一个月在启动前,都应进行两次提升转速试验,且两次动作转速不应超过0.6%。冷态启动一般带负荷25%-30%连续运行3-4h 后进行超速试验。
正常运行中还应该定期进行危急保安器的充油试验。
(3)调节汽门严密性试验和关闭试验。试验要求单独一种阀门最大漏气量所引起的转速不大于1000转/分。
第五节轴瓦烧毁事故
一、轴瓦烧毁的事故现象
(1)轴瓦乌金温度、润滑油回油温度升高;一旦油膜破坏,机组振动增大,轴瓦冒烟。
(2)轴向位移增大,甚至保护动作。
二、轴瓦烧毁的原因及危害
1. 轴向推力增大
•
•
•蒸汽带水、汽缸进水;蒸汽品质不良,叶片结垢;负荷过大;
2. 润滑油压过低,油量偏小或断油;
3. 油质不合格;
4. 转子接地不良,轴电流击穿油膜;
5. 轴承安装不好,轴瓦研磨不好。
危害:轴瓦乌金烧毁,转子轴颈损坏,汽轮机动静碰磨等。
三、预防措施
1. 运行中监视润滑油压力、温度及回油量,并保证有净化系统工作正常,油质合格;
2. 防止油系统切换是发生误操作;
3. 轴封工作正常,防止润滑油带水;
4. 防止轴向推力过大或转子异常振动;
5. 轴瓦乌金温度超过90°C ,润滑油回油温度超过75°C 或突然连续升高到70 °C 都应打闸停机。
第六节汽轮机热膨胀
一、胀差过大的原因
1. 暖机时间不够,升速过快;
2. 增负荷速度过快;
3. 降负荷速度过快;
4. 发生水冲击;
5. 轴封蒸汽的影响;
6. 真空下降,排汽温度升高。
危害:产生动静碰磨
胀差的影响因素:
轴封供汽温度和供汽时间的影响
供汽温度与转子温度相匹配;热态启动时先供轴封,后抽真空。
真空的影响
高压缸:真空降低时流量增大,高压缸排汽压力升高、温度升高,胀差增大;
低压缸:流量增大有利于降低低压缸温度,但排起压力升高也会使末级摩擦鼓风损失增大,温度升高。
进汽参数的影响
蒸汽参数变化对转子的影响比汽缸快 汽缸和法兰螺栓加热的影响
转速影响
泊桑效应摩擦鼓风损失
第八节通流部分动静碰磨事故
一、现象
1. 上下缸温差或高低压胀差超限,机组振动,监视段压力升高;
2. 停机过程中惰走时间明显缩短,盘车电流增大或盘不动;
3. 碰磨严重时,缸内有清晰的金属摩擦声。
二、产生碰磨的原因
轴向碰磨
径向碰磨轴向位移过大或胀差过大汽缸热变形或转子热弯曲
三、预防措施
1. 拟定合理的启停方式,合理选取轴封汽源;
2. 运行中严格控制上下缸温差、法兰内外温差、胀差超限。
第九节叶片损坏事故
一、现象
1. 叶片飞出时有金属声;
2. 调节级叶片断裂可能是通流部分堵塞,造成调节汽室压力或某级抽汽压力升高;
3. 末级叶片断裂可能进入凝汽器,打坏铜管,造成凝结水导电率增加;
4. 如叶片脱落造成不平衡离心力,将伴随振动突然增大,然后又减小到比原来稍大的水平。
二、事故原因
1. 发生水冲击;
2. 叶片过负荷;
3. 叶片水蚀;
4. 电网低频运行;
5. 叶片连接松弛,自振频率变化。
三、预防措施
1. 防止末级超负荷
2. 不要长时间在只有一个调节阀全开的的工况下工作;
3. 保证调频叶片的频率避开率。
第十节轴向位移
轴向推力的组成
1. 叶轮(轮鼓)、叶片前后的压差;
2. 蒸汽作用在动叶上的力在轴向上的分量;
3. 由于转子挠度而产生的转子自重在轴向的分量。轴向推力增大的原因
1. 水冲击;
2. 隔板漏汽增大;
3. 动叶片结垢;
4. 机组超负荷运行。
第一节汽轮机振动
叶片振动
转子振动
一、振动过大的危害和后果
二、振动发生的原因
(一)中心不正
(二)质量不平衡
(三)油膜振荡
(四)气隙振动
•。。。
单自由度系统简谐振动的幅频、相频特性R(动力放大因子)=A/yst ε=c(阻尼系数)/2m
(质量)
2. 运行过程中引起转子突然振动的常见原因:不平衡离心力
掉叶片或转子部件损伤汽缸有打击声,振动增大后很快消失或稳定在较以前高的水平上;动静碰磨引起转子热弯曲上下缸温差大,胀差大,主汽温下降很快,转子振动增大很快;
油膜振荡转子振动加大,轴瓦伴有敲击声;运行中监视轴振、轴承振动在允许范围内
汽轮机发电机组临界转速一阶临界转速r/min
轴段名称
轴系轴段轴系轴段二阶临界转速r/min
高中压转子16401610>4000>4000低压转子Ⅰ16801600>4000>4000低压转子Ⅱ16901600>4000>4000发电机转子[1**********]200
第二节汽轮机进水事故
一、现象
(1)轴向位移、振动、胀差增大;
(2)上下缸温差大于43 °C ;
(3)汽温迅速下降,10min 内下降50 °C ;
(4)除氧器、加热器、凝汽器满水;
(5)法兰、轴封等冒白汽;
(6)抽汽管上下温差大于报警值,抽汽管振动等。
二、危害
(1)叶片损伤
(2)动静之间碰磨进水使汽缸变形、胀差变化,继而引发动静碰磨,产生大轴弯曲;
(3)永久变形
(4)推力轴承损伤进水使轴向推力增大
三、产生原因
(1)负荷大幅增加,过热器减温水失控,疏水系统不合理;
(2)再热汽管道中减温水失控或关不严;
(3)加热器泄漏或加热器疏水系统故障;
(4)来自汽封系统;
(5)来自凝汽器;
(6)不同压力等级的疏水接到同一个联箱。
第三节汽轮机大轴弯曲事故
一、大轴弯曲的原因
(一)动静部分磨擦
动静部分磨擦,局部受热产生弯曲;而在一阶临界转速下,弯曲会加剧摩擦,可能造成永久性弯曲。
(二)水冲击
汽缸进水后,汽缸与转子急剧冷却,造成汽缸变形,转子弯曲。
二、预防措施
运行方面:
(1)满足热态启动的限制
(2)严禁在转子不动的情况下向轴封供汽或暖机
(3)启动升速过程中,如在非临界转速下出现较大的振动,应及时判断,果断停机,防止事故扩大;
(4)停机后,应定期记录盘车电流、大轴晃动、上下缸温差、胀差等,严防低温蒸汽和水漏入汽缸。
第四节
一、现象汽轮发电机组严重超速事故
转速和频率表超过上限并持续上升;主油泵出口油压升高;振动加剧;机组突然甩负荷到零。
二、原因
1. 油质不良。使调节或保安系统动作不正常;
2. 调节系统调整不良,不能维持机组空转;
3. 危急保安器卡涩或行程不足、动作转速偏高、附加保护(电超速保护)定植不当或拒动;
4. 蒸汽品质不良,自动主汽门或调节汽门阀杆卡涩;
5. 抽汽逆止门、高压排汽逆止门卡涩或漏气。
三、防止措施
1. 调解、保安系统
2. 加强油质监督
3. 加强汽水品质监督
4. 定期进行调节、保安系统试验
(1)调节系统试验;
(2)保安系统试验。汽机大修后,连续运行2000h 后,甩负荷试验前,以及停机一个月在启动前,都应进行两次提升转速试验,且两次动作转速不应超过0.6%。冷态启动一般带负荷25%-30%连续运行3-4h 后进行超速试验。
正常运行中还应该定期进行危急保安器的充油试验。
(3)调节汽门严密性试验和关闭试验。试验要求单独一种阀门最大漏气量所引起的转速不大于1000转/分。
第五节轴瓦烧毁事故
一、轴瓦烧毁的事故现象
(1)轴瓦乌金温度、润滑油回油温度升高;一旦油膜破坏,机组振动增大,轴瓦冒烟。
(2)轴向位移增大,甚至保护动作。
二、轴瓦烧毁的原因及危害
1. 轴向推力增大
•
•
•蒸汽带水、汽缸进水;蒸汽品质不良,叶片结垢;负荷过大;
2. 润滑油压过低,油量偏小或断油;
3. 油质不合格;
4. 转子接地不良,轴电流击穿油膜;
5. 轴承安装不好,轴瓦研磨不好。
危害:轴瓦乌金烧毁,转子轴颈损坏,汽轮机动静碰磨等。
三、预防措施
1. 运行中监视润滑油压力、温度及回油量,并保证有净化系统工作正常,油质合格;
2. 防止油系统切换是发生误操作;
3. 轴封工作正常,防止润滑油带水;
4. 防止轴向推力过大或转子异常振动;
5. 轴瓦乌金温度超过90°C ,润滑油回油温度超过75°C 或突然连续升高到70 °C 都应打闸停机。
第六节汽轮机热膨胀
一、胀差过大的原因
1. 暖机时间不够,升速过快;
2. 增负荷速度过快;
3. 降负荷速度过快;
4. 发生水冲击;
5. 轴封蒸汽的影响;
6. 真空下降,排汽温度升高。
危害:产生动静碰磨
胀差的影响因素:
轴封供汽温度和供汽时间的影响
供汽温度与转子温度相匹配;热态启动时先供轴封,后抽真空。
真空的影响
高压缸:真空降低时流量增大,高压缸排汽压力升高、温度升高,胀差增大;
低压缸:流量增大有利于降低低压缸温度,但排起压力升高也会使末级摩擦鼓风损失增大,温度升高。
进汽参数的影响
蒸汽参数变化对转子的影响比汽缸快 汽缸和法兰螺栓加热的影响
转速影响
泊桑效应摩擦鼓风损失
第八节通流部分动静碰磨事故
一、现象
1. 上下缸温差或高低压胀差超限,机组振动,监视段压力升高;
2. 停机过程中惰走时间明显缩短,盘车电流增大或盘不动;
3. 碰磨严重时,缸内有清晰的金属摩擦声。
二、产生碰磨的原因
轴向碰磨
径向碰磨轴向位移过大或胀差过大汽缸热变形或转子热弯曲
三、预防措施
1. 拟定合理的启停方式,合理选取轴封汽源;
2. 运行中严格控制上下缸温差、法兰内外温差、胀差超限。
第九节叶片损坏事故
一、现象
1. 叶片飞出时有金属声;
2. 调节级叶片断裂可能是通流部分堵塞,造成调节汽室压力或某级抽汽压力升高;
3. 末级叶片断裂可能进入凝汽器,打坏铜管,造成凝结水导电率增加;
4. 如叶片脱落造成不平衡离心力,将伴随振动突然增大,然后又减小到比原来稍大的水平。
二、事故原因
1. 发生水冲击;
2. 叶片过负荷;
3. 叶片水蚀;
4. 电网低频运行;
5. 叶片连接松弛,自振频率变化。
三、预防措施
1. 防止末级超负荷
2. 不要长时间在只有一个调节阀全开的的工况下工作;
3. 保证调频叶片的频率避开率。
第十节轴向位移
轴向推力的组成
1. 叶轮(轮鼓)、叶片前后的压差;
2. 蒸汽作用在动叶上的力在轴向上的分量;
3. 由于转子挠度而产生的转子自重在轴向的分量。轴向推力增大的原因
1. 水冲击;
2. 隔板漏汽增大;
3. 动叶片结垢;
4. 机组超负荷运行。