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大型汽輪機的轉子和缸體體積大、質量大,因此其柔性大。出於經濟性考慮,密封間隙被控製得相對較小,這使得摩(mó)擦振動在這類機組中頻繁發生。
摩擦是(shì)機(jī)組(zǔ)常(cháng)見的振動故障之一,往往很劇烈,傳播(bō)很快(kuài)。如果動靜接觸產(chǎn)生的熱應力(lì)超過了(le)材料的屈服極限,也(yě)會造成轉子的永久彎曲。轉子彎曲有相當一部(bù)分是(shì)動靜摩(mó)擦引起的,有些軸故障事故直接或間接與摩擦(cā)振動有關。因此(cǐ),識別摩擦振動的特征並及時采取正確的措施是非常必(bì)要的。
動靜接觸最常發生在軸封和隔膜密封中。汽封是密封蒸汽的裝置。按其位置可分為端封(也叫軸(zhóu)封)、隔板密封和葉片密封。端封位於(yú)汽缸和轉子之間,以減(jiǎn)少汽缸的蒸汽泄漏或空氣進入汽缸;汽封在轉子和隔板之間(jiān)的間隙(xì)之外,以減(jiǎn)少蒸汽漏入隔板;在動葉片的端部,在輪盤的圓周上,在隔板體的(de)軸向和徑向位置,擋汽片(piàn)稱為葉片汽封。
軸封和隔板密封之間的動靜接(jiē)觸會造成轉子(zǐ)溫度的不對稱,從而導致轉子的熱彎曲。而葉片壓蓋處的動靜接觸對轉子溫度的影響很小,不會產生摩擦振動。
此外(wài),擋油板、軸瓦、發電機端蓋、密(mì)封瓦和其(qí)他(tā)部(bù)件都可能與轉子接觸。動靜觸頭的發生與結構、維護和運行(háng)的原因(yīn)有關。
01結(jié)構性原(yuán)因
有(yǒu)些低壓缸剛性低,充水、抽真空、加熱後容易變形。
密封段較長或密封靠近跨中轉(zhuǎn)子(zǐ)跨中撓度較大的位置。
鋼壓蓋或彈(dàn)簧壓(yā)蓋(gài),摩擦時不易脫離。
隔膜變形。
如果機組的靈敏度高,輕微的動(dòng)靜接觸都會反映在振動中。
02維護原因
(1)動靜間隙調整不當。
如片麵(miàn)追求經濟(jì)性,不當減少間隙,造成動靜接觸。比如一(yī)台600MW機組,投運後不能(néng)滿負荷運(yùn)行,檢修時高缸與中缸間隙減小不當,導致啟動(dòng)後甚至達不到3000r/min。後來重新檢查了一些軸封間隙,發現有些地方間隙甚至為零。
廠家提供的間隙值(zhí)更多是出於機組經濟(jì)性的考慮(lǜ)。根(gēn)據這樣的間隙值調整,不能完全避免(miǎn)動態和靜態接觸。比如低壓缸隔膜密封的安裝間隙一般在1mm左右,但運(yùn)行(háng)中缸體下沉可達幾毫米。
由於安裝(zhuāng)時很難把握一個合理的間隙(xì),新機啟動和機組大修後容易發生摩擦振動。
(2)對齊不良。
(3)滑銷係統卡澀造(zào)成氣(qì)缸(gāng)變形和偏差。
03操作原因
(1)汽缸偏(piān)差或基礎不均勻下沉。
(2)蒸汽溫度(dù)的變化。
如果蒸汽溫度變化太劇烈,會引起靜止部件(jiàn)的變形。因(yīn)此,溫度的變化(huà)必(bì)須控製在合理的範圍內。
(3)氣缸進水和保溫不良(liáng)。
通過(guò)蒸汽(qì)管或抽汽管進入汽缸的水會急劇冷卻汽缸壁。這樣一來,上下缸的溫差就會很大,缸體就會“拱起”(彎曲)。這(zhè)將引起嚴重的摩擦,並對流道中的部件的安全(quán)構成威脅。氣缸(gāng)隔熱不良也會(huì)導致氣缸體變形。
(4)排氣罩的快速加熱和(hé)冷卻。
在低負荷、低蒸汽流量條件(jiàn)下,排汽缸受熱(rè)迅速,可能導致汽缸變(biàn)形。如果灑水裝置沒有(yǒu)及時投入運行,可能會引起摩擦。
(5)密封損壞。
汽封係統進汽溫度的劇烈變化或進水會使汽封變形或損壞。
(6)熱身不(bú)充分。
當轉子大幅擺動時(shí),啟動機器。
(7)劇烈振動。