汽轮机汽缸膨胀分析

⑴变化原因:
①负荷改变;
②汽缸夹层或法兰加热装置阀门泄漏;
③汽温变化;
④滑销系统或轴承台板滑动面卡涩,汽缸突然胀缩;
⑤汽缸保温脱落不全;
⑥季节性的变化,冬季大雨夏季;rbd506>交通事故现场图
⑦穿堂风的影响;
⑧车肚挡风板不全。
⑵汽缸膨胀变化的影响:
①汽缸受热以后在长、宽、高几个方面都要膨胀,滑销系统的合理布置,满足了汽缸几个
方向上的自由膨胀的要求,保证汽轮机与发电机,转子与静子部分以及轴承座中心一致,使汽缸在加热和冷却时不发生过大的应力和变形。汽缸膨胀值的大小,取决于汽缸的长度和汽缸金属材料的线膨胀系数及汽缸金属温度。对于高压汽轮机,因为其法兰宽度和厚度远远大于汽缸的厚度,所以汽缸膨胀值往往取决于法兰的平均温度,由于汽缸的金属温度的分布有一定的规律性,可以用调节级汽缸内壁的金属温度与汽缸膨胀的对应关系,便于对照分析。
②机组起动或增负荷,汽缸膨胀绝对值是决定升速或增负荷的重要参考指标。因为有时汽
缸膨胀因滑销系统活轴承台板滑动面卡涩而出现滞后现象。如果该时单根据金属温度升高情况定升速、增荷是比较危险的。汽缸膨胀滞后必将引起汽缸与转子的相对膨胀迅速上升,这时应加强对膨胀和机组振动的监视。
③汽缸膨胀方向根据汽缸的死点而定。一般汽轮机都是向机头方向膨胀,汽缸左右侧膨胀
必须注意均匀,对于使用夹层,法兰加热装置的机组,更须不断对照左右两侧膨胀值和金属两侧温差。具有双层汽缸的机组,汽缸膨胀值主要是由外法兰的平均温度决定的。
④(附汽缸金属事故主要是变形和开裂)汽缸变形:影响汽轮机的安全经济运行,其表现
形式是汽缸水平结合面因变形而漏汽,以及汽缸圆周发生变形而导致汽轮机中心变化。
为此在检修时不得不进行水平结合面的修刮和局部补焊(也可用热喷涂进行修复)以及重新调整汽轮机中心。
⑤(附)变形主要原因有:  a.汽缸残余应力过大(汽缸形状复杂,厚薄不均匀,铸造时
各部分的凝固和冷却速度不一而产生内应力,在运行过程中会因残余应力的作用而导致汽缸变形。为了消除铸造残余应力需要进行消除应力退火处理);  b.蠕变的影响:(高压汽轮机汽缸的工作温度往往会在产生蠕变的温度以上,因此在长期运行过程中就会有蠕变现象发生,由于汽缸形状复杂,厚薄不均匀,各部分的温度和压力不同,使各部分的蠕变速度不同,因而各部分蠕变[塑性变形]量不同,导致汽缸变形);  c.汽轮机基础不良,造成各部分受力大小的不同而产生汽缸变形。用于测量基础沉降的观测点应齐全、装设牢固,并有合适的保护装置,基础验收时就应进行沉陷观测以作为原始数据,测量数值应估读到0.1mm,在下列安装阶段还要进行测量:I.汽轮机、发电机和凝汽器等大件重载设备均已就位;II.汽轮机扣大盖前;III.轴系连接对轮前;IV.机组第一次整套启动后。
⑥(附)汽缸开裂:汽缸裂纹大部分都产生在温度梯度大、圆角半径小或汽缸厚度不对称
的地方,法兰与汽缸壁的过渡区以及各调节汽门汽道之间最容易产生裂纹。产生裂纹的
原因很复杂。  a.内因:汽缸的结构、材质、工艺等方面的原因。  b.温度条件及应力状态等方面的原因。汽缸在结构上如果拐角的半径小及壁的厚薄差别大而又过于陡峭,则容易导致应力集中及应力的增大,在一定的条件下就会导致裂纹的产生。出现了裂纹的汽缸可以采取挖除补焊等方法以消除裂纹和防止裂纹的继续扩展。
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空气中取水⑦机组有功负荷增大后转子产生的热不平衡:振动并不是随有功负荷的增大而立即增大,
而是稳定一段时间后,振动才逐渐增大;同样,当有功负荷减少时,振动并不立即减少。
这种现象说明振动与机组受热状态有关,它明显地包含民一个随机组有功负荷增大而增大的热变量。与发电机类同,这种热变量也有两种形式:一种是随空负荷下振动减少而减少或消失;另一种与空负荷下振动大小无关。后者又有两个原因;汽缸、轴承座膨胀不良和汽轮机转子受热后平衡恶化。取样装置
⑧根据现场发生的汽缸膨胀不良表现的各种现象,可以概括为以下三种表现形式,这三种
形式产生的振动特征及机理如下:
a.汽轮机各轴承座之间的相互位置发生了变动:产生这种现象的后果是直接导致转子中心变动。对活动式联轴器,各轴承座之间位置的相对变化,会改变转子之间的连接中心状态。当两个转子中心偏差过大时,活动式联轴器会失去调节作用中,产生激振力;
b.改变动静部件之间径向间隙:它所产生的最严重后果是直接导致动静部分磨擦。如果磨擦发生在转轴上,将引起转子热弯曲因而造成振动;
c.改变轴承座和台板之间的接触状态:这种现象最严重的表现形式是滑动面之间出现间隙,由此降低了轴承座连接刚度,在激振力不变的情况下,振幅增大,这是现场发生汽缸膨胀不良,引起振动增大的最常见的故障形式.
⑨半速涡动和油膜振荡:轴瓦自激振动一般分为半速涡动和油膜振荡两个过程。转子工作
防撞钢梁转速在两倍转子第一临界转速以下所发生的轴瓦自激振动,称为半速涡动,因为这时自激振动频率近似为转子工作频率的一半。这种振动由于没有与转子临界转速发生共振,因而振幅一般不大,现场大量机组实结果多为40-100μm。转子工作转速高于两倍第一临界转速时所发生的轴瓦自激振动,称为油膜振荡,这时振动频率与转子第一临界转速接近,从而发生共振,所以转子表现为强烈的振荡。对于轴颈在外界偶然扰动下所发生的任一偏移,轴承油膜除了产生沿偏移方向的弹性恢复力保持和外界载荷平衡外,仍然要产生一个垂直于偏移方向的失稳分力,这个失稳分力将驱动转子涡动。[振动相位是振动信号由正向零点位置到标准信号脉冲前沿的距离。]

本文发布于:2024-09-23 16:21:55,感谢您对本站的认可!

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