中小型供热机组运行中讲解.docx

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中小型供热机组运行中讲解

中小型供热机组

常见故障分析

1、摘要……………………………………………………………2

2、关键词…………………………………………………………2

3、前言……………………………………………………………2

4、机组振动过大…………………………………………………3

5、调节系统的摆动………………………………………………9

6、通流部分积盐…………………………………………………13

7、汽轮机带不上满负荷…………………………………………17

8、汽轮机真空下降………………………………………………20

9、结束语…………………………………………………………25

摘要

本文简要叙述中小型供热机组在运行中所发故障，如机组振动过

大、调速系统波动、通流部分积盐、汽轮机真空下降等,并根据本人所

掌握的理论知识和实际运行经验,对机组故障进行分析、处理。

1前言

经济的发展，社会的进步，都是以现代高度电气化为前提的,电力

工业是现代化国家的基本工业，电力生产量是一个国家经济发展水平

重要指标之一，在现代电力工业中，火力发电在数量上比重最大，绝

大多数都是汽轮机拖动发电机来生产电能的.汽轮发电机组，为人类提

供80％的电能，所以汽轮机是现代化国家中重要的动力机械设备。

汽轮机又名“透平机”是将蒸汽的热能转换成机械能的一种旋转

式原动机。

它比其它类型的原动机具有单机功率大、热经济性高、运

行安全可靠、单位功率成本低等一系列优点。

所以它不但是现代化火

力发电和核动力工业普遍采用的原动机，而且还广泛应用于冶金、化

工、船运等部门，直接拖动各种泵、风机、船舶的螺旋桨等。

汽轮机

的排汽或中间抽汽可用来满足生产和主活上供热的需要,这种用于热能

和电能联合生产的热电式汽轮机，具有更高的热经济性，又节约能源，

具有重要意义。

由于我国经济发展过程中的历史原因，目前小规模的地方热电厂

及企业自备电厂相对较多，这对当地经济的发展和城市集中供热、改

善环境起到了一定的作用。

但是现阶段对于我国的太多数热电厂和企

业自备电厂来说，由于受供热负荷、发展规模等的限制，所采用的汽

轮发电机组均属中小型供热机组，其运行、维护和检修水平较低，机

组在运行中的故障较多.故障一且发生往往会影响到热用户的正常生

产,所以说对于机组所发生的故障，能否及时分析出原困并消除是十分

重要的,中小型供热机组的常见故障中，具有代表性的主要有机组振

动，负荷（转速）摆动，通流部分结垢等。

2机组振动过太

2.1振动的危害

汽轮发电机组运行的可靠性，在很大程度上可以认为是由机组的

振动状态所决定的。

汽轮发电机组振动，其危害性是较大的,振动在一定范围内，机组

可以长时间运行，当振动过大时将会影响机组的安全以至于机组无法

运行，汽轮发电机组振过大时可能引起的危害和严重后果如下，

1.机组部件连接处松动，地脚螺丝断裂。

2.机座（台扳）二次浇灌体松动，基础产生裂缝。

3.汽轮机叶片动应力过高而疲劳折断。

4.危急保安器发生误动作。

5.流通部分的装置发生磨擦或磨损；汽轮机过大的振动会造成轴

封、径向汽封磨损，使汽封间隙加大漏汽量增如，从而使机组经济

性降低，同时增大转子的轴向推力.振动过大造成隔板汽封磨损，严重

时可能引起主轴的弯曲。

6.滑销磨损。

滑销严重磨损时，影响机组的热膨胀，从而进一步

引起更严重的事故。

7．轴瓦乌金破裂，紧固螺钉松脱断裂。

8．发电机转子护环松弛磨损、滑环破损、电气绝缘磨破，以致造成接地短路。

9．励磁机整流子及其碳刷磨损加剧等。

从以上几点可以看到，振动直接威胁着机组的安全运行。

另外，

长期的振动还会造成基础及周围建筑物的损坏，振动所产生的噪音对

运行人员的生理及精神状态也是十分有害的。

因此，在机组已出现振

动时，就应及时找出引起振动的原因，并予以消除，决不允许在强烈

振动的情况下让机组继续运行。

2．2振动的标准

汽轮发电机组的振动水平，通常是用汽轮机、发电机以及励磁机

轴承的振动值来表示的．汽轮发电机组的振动大小是反映机组设计、制

造、安装、检修及运行管理等方面的综合指标。

机组振动过大，会造

成汽轮机动静部分的碰撞和摩擦，严重时会造成转子弯曲．机组振动过

大还会造成机组轴瓦、轴承座及机组连接管件的损坏．因此对机组的振动

严格控制在允许范围内。

1980年电力工业部颁布的“电力工业技术

管理法规”中规定了汽轮发电机组振动评价标准，它是以轴承双倍振

幅作为控制值，轴承振动测点是以在轴承座上测得的水平、垂

直和轴向三个方向上的最大振幅不应超过表一中数值。

汽轮机转速

优秀（mm）

良好（mm）

合格（mm）

1500

＜0.03

＜0.05

＜0.07

3000

＜0.02

＜0.03

＜0.05

表一汽轮机振动标准

法规中还规定新安装机组的轴承振动不宜大于0．03mm。

2.3振动的原因

汽轮机在运行中，机组发生振动的原因是比较复杂的，主要有：

（1）润滑油压下降，油量不足。

（2）润滑油温度过高或过低，油膜振荡。

（3）油中进水，油质乳化。

（4）油中含有杂质，使轴承乌金磨损。

（5）轴承间隙不合格。

（6）轴承紧力不足。

（7）主蒸汽温度过高或过低。

（8）启动时转子弯曲值较大。

（9）汽轮发电机组转子中心不正。

（10）联轴器松动及联轴器螺栓松动。

（11）转子不平衡。

（12）汽轮机滑销系统卡涩，致使汽缸膨胀受阻。

（13）热态启动时上下汽缸温差大，致使汽缸变形。

（14）汽轮机叶轮或隔板变形。

（15）汽轮机动静部分摩擦。

（16）汽轮发电机组轴承座松动。

（17）励磁机工作失常。

（18）汽流引起激振。

（19）汽轮机主蒸汽及抽汽管道支调架设计不合理。

经验证明,汽轮发电机的大部分事故,尤其是比较严重的设备损坏事故,都在一定程度上表现出某种异常振动。

如果运行人员能够根据振动的特征，及时对机组发生振动的原因作出正确的判断和恰当的处理，就能够有效地防止事故的进一步扩大。

从而避免或减少事故所造成的危害。

相反，如果对机组在运行中发生的异常振动判断错误或处理不当时，就会导致事故进一步发展，以致造成严重的设备损坏。

因此对于汽轮发电机组在运行中发生的异常振动现象，必须认真慎重的对待。

然而，汽轮发电机组的振动往往是多种复杂的因素综合作用的结果，要想迅速准确的判断一起机组振动的原因，往往不是一件轻而易举的事情。

这需要掌握一定的知识和技能，对机组结构和能引起机组振动的几种可能因素有所了解，并根据振动的现象特点加以分析，从中找出振动原因进行消除。

2．4实例

汽轮发电机组的振动过大问题，常常发生在新安装的机组或机组

进行过大修后。

2000年6月我在一台C12-3．43／0．981机组调试工作中，

曾遇到机组振动过大问题。

由于安装质量存在严重问题，安装记录中

有关数据的虚假和错误，对所发生的分析、判断形成了误导，使其故

障原因不能及时排除，延长了机组调试时间，但最终通过对机组进行

彻底的检查和处理，使其投入正常运行。

2．4．1经过和现象

机组第一次起冲转启动，在低速暖机过程中未出现现任何异常

问题，升速至界转速时机组振动增大，最大值达到0.09mm．，接近

0.1mm的极限值。

转速至3000r／min后，发现2#、4#轴承温度偏高，

且振动较大，其中2#号轴承回油温度升至64℃，接近65℃正常报警

值，振动最大值为0.062mm，超出合格范围。

检查机组除润滑油压稍微

偏低（润滑油压0.072MPa）外，其他方面一切正常。

2．4．2原因分析

对于此台机组所发生的情况，通过查看安装记录，各轴承顶部的

间隙和轴承外壳紧力、转子找正的数据均符合制造厂要求。

虽然如此，

但从此机组启动过程中所发生的2#轴承和4#轴承振动大、温度偏高

来看，分析其原因可能是2#轴承和4#轴承顶部间隙不足、轴承外壳

紧力过小所致，再加上油压偏低，使2#轴承和4#轴承的油量不足，

从而表现为温度偏高和振动。

由于润滑油压在运行中已无法调整，决定停机处理。

停机后复查

2#轴承和4#轴承的顶部间隙分别为0．25mm和0．35mm，不符合制造

厂规定的0．38～0．48mm标准，2#4#轴承外壳紧力分别为0和0．01mm，

不符合制造厂规定的0.02～0.04mm标准。

停机后将注油器喷嘴扩大0．2mm，使润滑油压达到要求。

对2#轴承和4#轴承的顶部间隙和紧力，按制造厂规定重新进行

调整后再次启动，但升速至1000r／min时，机头径向振动过大，达到

0.03mm，经降低转速延长暖机时间，振动数值仍无改变。

从现场各运

行参数来看，其他均正常。

经过查找和分析，认为可能是汽轮机蒸汽

室两侧进气导管的支撑不合理引起。

在安装时，导气管处安有吊架外，

在运转层地面上又分别加装了两个支撑弹簧，弹簧刚性又较大，在静

态时弹簧已被压缩。

所以在导汽管、气缸等受热膨胀后，弹簧不能被

有效地压缩，使导气管和气缸被抬起，从而造成汽轮机中心发生改变，

机组产生振动。

随将弹簧支架拆除，弹簧支架拆除后，机组振动减少

至0.008mm。

升速至2500r／min时，各轴承振动仍较大，在垂直、

水平、轴向三个方向上，其最大值分别为0.045mm、0.056mm、0.042mm，

且各轴承回油温度较高，1#轴承和2#轴承回油温度分别达到了60℃和62℃，但包括润滑油压在内的其它运行参数均正常。

随转速的进

一步升高，轴承的振动和温度也随之增加。

鉴于各轴承的振动过大等，

通过分析认定安装质量存在严重问题，部分安装记录不真实。

机组产

生振动的主要原因是由于转子中心不正引起。

第二次停机后对各轴承的间隙、紧力及联轴器中心进行测量，发

现其大部分数值均不符合制造厂规定，尤其以联轴器找中心数值偏差

为甚。

联轴器找中心在圆周方向上偏差最大值为0.23mm，在端面上偏

差为0.07mm，远远超出了制造厂规定的0.04mm和0.03mm的标准。

对上述问题按标准要求进行修正后进行第三次开机，开机过程中

各项参数指标均在规定范围内，升速至3000／min，机组在振动、

轴承温度等参数上也表现正常。

在做完相关试验后，机组进入72小时

试运阶段。

3调节系统的摆动

3．1调节系统摆动的危害

汽轮发电机组由于调节系统故障，会使机组的负荷或转速出现非

正常状况，如机组负荷或转速的摆动，会造成调速汽门蒸汽室、汽缸

等部件产生交变的应力变化，有可能损坏机组的有关部件，影响到机

组的安全运行。

另外，如果机组是单机运行，发生转速的摆动，还会使所带动的

电动机等用电设备的转速随之发生波动，进一步会影响到产品质量。

3．2调节系统摆动的原因

调节系统的摆动是指汽轮机单独运行时转速摆动，并列运行负荷

摆动；各连接机构产生的具有一定频率和一定幅度摆动，以及由此而

影响到的调速汽门的窜动。

汽轮机转速（或负荷）的摆动和连接机构的摆动虽是两种不同摆

动现象，但它们是互相关连又互相影响的。

按其摆动特性一般又分为

三种类型：

（1）连续摆动。

（2）在一定负荷区域内摆动。

（3）运行方式变换时摆动。

调节系统摆动的原因较多并且比较复杂，主要有以下几点：

（1）局部速度变动率太小，调节系统静态特性线在空负荷区域太

平，引起转速作周期性摆动，回转式油动机反馈凸轮由于局部磨损而

升程不够，使局部速度变动率减小，因而在与凸轮磨损处相应负荷下

产生负荷摆动现象。

（2）调节系统迟缓率太大，空转或单独运行会造成周期性和非周

期性的转速摆动，并列运行时会造成