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摘 要:在水利水电公司经常使用pg6541b燃气轮机,可以保证企业正常的用电,但是在使用阶段经常出现振动故障,如果不能有效控制,直接影响轴系的安全。技术人员在日常检修中,由于轴系非常复杂,导致振动故障因素较多,相同的故障也有可能是同一因素造成的,因此检修工作异常困难。下面就对这些方面进行分析,希望给有关人士一些借鉴。
关键词:PG6541B;燃气轮机;振动故障
中图分类号:TK478 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)05-0064-01
分析PG6541B燃气轮机振动故障比较复杂,转子对中、线路故障等都容易出现异常振动,为了提高检修效率,对检修人员的要求非常高,在燃气轮机检修中有丰富的经验,对任何异响都十分敏感,在此基础上才能有针对性的进行处理,检修要从振动频率、振动相位变化、振动稳定性、相邻轴承相位入手,下面就深入分析振动故障。
1 案例分析
某水利水电公司选用了南京汽轮电机集团生产燃气轮机,型号为PG6541B,该燃气轮机的主要特点是耐高温高压,燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机。燃气轮机的工质来自大气,最后又排至大气,是开式循环。主要构成有主油泵,辅助油泵,应急油泵,该燃气轮机应用了先进的密封技术,确保燃气轮机应用中的安全性和稳定性,除此之外,还具有很好的高低压效率,但是在应用中也存在振动故障[1]。
2 分析PG6541B燃气轮机振动故障和处理措施
2.1 对中导致燃气轮机出现强迫振动问题
通过多年的研究发现,PG6541B燃气轮机发生振动故障主要原因有以下几个因素,分别是轴颈不圆、轴系没有达到对中标准、转子运行中出现不平衡问题。在日常检修时工作人员一般很难发现这一类故障,例如在2015年7月份该企业的PG6541B燃气轮机进行了大修,但是在安装完毕进行试运行过程中出现严重的轴向振动,对这一机组进行设计阶段,没有进行必要的轴向振动测量,在运行中1#出现轴瓦振动偏高问题[2],除此之外,机组中的进气隔板在轴向上存在一定的晃动,如果从荷齿轮箱位置,励磁机位置的可见转子观察,在轴向上大幅度的窜动问题,位移最大可以达到300μm,检查中发现其振动位移由于振动位移频率低,对振动速度测量时不明显,最终在检查中发现负荷齿轮箱的对中没有达到设计要求,通过修正上述振动问题消失。
2.2 PG6541B燃气轮机出现电磁激振问题
如果PG6541B燃气轮机处于正常的工作状态下,转子运行过程中出现的电磁力都是相互平衡的,这样转子可以保持稳定的运行,不会出现振动故障,但是在实践应用中发现转子线圈容易出现问题,这样直接影响转子的平衡运行,由于电磁力不均衡进而出现振动问题。例如该企业的PG6541B燃气轮机正常使用中,电机发出了报警,检修人员在第一时间到达现场,通过简单观察发现电机定子温度过高,导致系统安全保护发出报警,除此之外,对回油温度进行检测中也发现温度过高,检修人员通过手动操作的方式降低燃气轮机的负荷,但是整个系统中的振动幅度还是没有降低,同时还呈现一定的上升趋势,针对这一情况检修人员只能选择紧急停机,在之后的全面检查中发现负Z极线圈有匝间短路,线路有一定的烧焦痕迹,当转子线圈发生短路之后,直接导致电磁失衡,这样就会出现大幅度的振动。通过分析得知主要是出现意外,转子线路被烧导致整个电路系统出现短路,在转子中产生了不对称的电磁力,进而出现振动问题。
2.3 离合器油缸被卡住产生振动故障
如果离合器油缸不能正常进行供油,导致其中一个离合器不能完全啮合,或者之前啮合一次盘车过后,由于惯性的原因,燃机主轴发生一定的转动,但是棘轮机构HM2端滑爪不动,在离合器油缸弹簧力的作用下,两边的棘爪脱开,发电机的励磁间就容易发生振动故障。针对这一情况,为了保证盘车系统安全稳定的运行,避免内部关键元件发生故障,可以在线路中设置一个报警信号,报警信息可以是启动离合器故障,这样投入盘车后在5秒内没有发生啮合,或者所发出的信号不正确,设置的控制系统及时发出启动离合器故障,对相关人员予以警示,有效对故障进行处理。
3 结语
通过以上对PG6541B燃气轮机振动故障分析,发现主要有三方面的故障,分别是对中而引起的普通强迫振动,转子线圈短路而引起的电磁激振,离合器油缸被卡住产生振动故障。检修人员在日常工作中要定期对关键部件进行查看,使用仪器检查相关参数,检查滑油温度,对线路进行检查是否存在漏电、短路、接地故障等问题,保障燃气轮机安全稳定的运行,为企业经济利益最大化提供保障。
参考文献
[1]陈海清,孙永飞,熊进星,等.混合总线测控系统在R0110燃气轮机低排放试验中的应用[J].航空发动机,2016,42(4):36-42.
[2]王翰林.压力对合成气燃气轮机燃烧室燃烧及排放特性的影响研究[D].中国科学院研究生院(工程热物理研究所),2016.
[3]包文飞,李明,牟影,等.R0110重型燃气轮机分级燃烧室NOx排放试验研究[J].航空发动机,2013,39(6):59-62.