汽轮发电机组安装控制与振动预防

汽轮发电机组安装控制与振动预防

吴义常

中国能源建设集团天津电力建设有限公司 天津 300000

摘要：随着国家经济的不断快速发展，人们对电能的需求越来越大，在这样的背景下要想最大限度地满足我国对电能的需要就需要不断地完善我国的发电中心。电厂汽轮机的耗能问题一直影响着电厂的发展，也加快了资源的枯竭，对环境影响也越来越大。为了保证电厂汽轮机在工作的时候实现节能降耗，特此进行分析，希望能够给以后电厂工作提供一些帮助。

关键词：汽轮发电机组；安装控制；振动预防

引言

化工自动化连续生产中的三大动力指电动机、蒸汽轮机、汽轮机。电机应用最为常见、应用范围最广、操作最简单，但对于驱动大型压缩机而言，电机抗电网晃电能力最弱；蒸汽透平是目前最常见的大型压缩机驱动力，尤其在乙烯、丙烯制备，原料油重整、裂化等反应中。蒸汽透平操作相对简单、平稳，在保证蒸汽品质的前提下可以连续运行3~5年，甚至更长时间。蒸汽透平发展历史悠久，积累的经验最为丰富，从运行成本、安全系数等方面来看，是目前大型压缩机驱动力的首选。汽轮机的发展可以追溯到第二次世界大战之前，其在航空航天发动机方面得到很好的应用。近年来，汽轮机在发电行业发展势头很快，但在化工领域的应用屈指可数。燃料气直接转化为动力是最节能的应用方式，理论上，汽轮机在化工自动化连续生产中运行成本最低，但并未得到广泛应用，原因在于汽轮机操作难度高，环境温度高时效率下降，空气质量影响压气机效率等。在荷兰等欧美发达国家，为了更好地优化燃气资源，已经有50%以上的化工企业安装汽轮机。汽轮机在中国的发展和应用推广较晚，加上进口设备价格高昂，其在化工领域的应用更是少见。伴随着能源结构的变化，国家对能耗指标要求越来越高，人们对环境日益重视，汽轮机在化工领域的市场前景十分广阔。对汽轮机在化工领域的应用进行讨论分析，通过在丙烷脱氢行业汽轮机、电机、蒸汽轮机的应用对比，发现汽轮机的运行能耗最低，对目前国内发展方兴未艾的轻烃脱氢的设计具有一定指导意义。通过对汽轮机空气过滤系统、空气冷却系统的技术升级，实现了汽轮机在化工连续化生产中的长周期运行。

1叶片的CAM编程

叶片的加工程序是采用UGNX8.5软件中CAM编程多轴模块完成的。叶片型面的精加工通常采用四轴联动的方式加工，叶片型面扭曲度不大，也可采用3+1轴加工方式。四轴联动加工就是三个直线坐标轴和一个旋转轴同时联动加工。四轴机床的旋转轴结构刚性要比直线坐标轴的结构刚性差，且旋转轴的驱动电动机的功率和转矩同样要比直线坐标轴的电动机要小，故在四轴联动加工中刀具的进给速度比较低，刀轴变化频繁，加工后工件的表面质量不高。3+1轴加工方式是3个直线坐标轴联动加工，旋转轴只作定位的作用。因此刀具的进给速度更快，工件表面质量更高。所以综合比较3+1轴加工方式加工效率更高，工件表面质量更好，因此采用3+1轴的加工方式。3+1轴加工方式需要将叶片型面分成正面和背面的分别进行精加工。首先打开UGNX8.5软件进入CAM模块，创建固定轴轮廓铣工序，驱动方法选择“区域铣削”，刀轴选取“指定矢量”，生产叶片型面正面精加工刀路轨迹。

2汽轮机长周期运行技术升级

首先是温度对汽轮机效率的影响。汽轮机效率随温度升高而下降，夏季温度高于35℃后，效率下降比较明显；冬季温度低于5℃及湿度大于85%时，入口过滤器存在结冰问题，下雪时也可能造成吸风口结冰堵塞，影响风道进气量，造成非计划停车。对汽轮机空气系统进行技术升级，实现了夏季降温保效率和冬季升温防结冰，解除了其在连续生产中的限制。其次是空气过滤系统。空气质量对压气机的效率影响直观，为减少结垢，空气过滤器在线更换可有效保证汽轮机的长周期运行。压气机效率下降1%，导致机组效率下降1.8%；汽轮机设计中，压气机效率下降1.5%时，需进行离线清洗，制约了化工装置的连续长周期运行。根据专利208564776U，结合空气质量，改造入口过滤器，实现了装置长周期连续运行。更换一次滤芯花费30万元，而避免一次离线清洗可节约800万元。经过上述两项技术升级改造，解决了困扰汽轮机在化工装置中应用的难题，实现了其长周期运行，实现真正意义上的从设计到运行的节能降耗。

3通过凝汽器维持真空状态的方式

要想真正解决凝汽器泄漏和水质的问题就需要在工作的时候及时做好监测和清理工作。通过检测冷凝器器皿的状态让器皿一直保持在真空状态下，在检测的时候通过计算机了解检测的数据，并对数据进行分析，还可以在附近设置预警提示功能，如果在汽轮机运行的时候检测器出现异常，就会发出警报，工作人员就可以及时进行查看。清理工作就是在使用的过程中定期对冷凝器散热器进行清理，以此来达到节能的目的。在实际工作的时候以一周为一个周期，从开始启动开始到准备相关的材料，清理冷凝器的污垢，最后检查所有的指标是否达到合格的标准，全部检查完之后在重新进行启。

4通过吊证汽轮机运行开启与关闭控制命令的方式

为了更好地提高电厂汽轮机的使用寿命还可以控制使用过程中操控命令的下达，首先可以检查汽轮机状态下参数是否达到规定要求，如果没达到要及时调整，检测无误之后在进行开启；其次对设备操控状态运行要求进行预算，通过当前的状态计算出下一步可能产生的状态来判断实际操作是否符合要求，如果没有就需要根据误差调节汽轮机运行的参数；最后观察运行状态的参数，计算其差值，如果符合要求就可以下达命令，这样控制命令操作能够降低汽轮机的能量消耗，延长汽轮机的使用寿命。

5真空下降处理措施

出现真空下降时会出现排气室中温度下降，同时查找表计中的信息，真空表也出现下降现象，才能确定故障原因，在真空下降时需要注意以下几点，第一，面对循环水出现中断现象时，必须打开循环泵，使循环泵恢复正常的运行，或是降低系统中的负荷量，为了确保循环水的运行，需要调整水位，去除其中的垃圾。第二，当真空泵出现特殊情况时，必须及时地打开真空泵，往里补水提高水位，确保真空泵正常运行。第三，当出现凝水器满水时，需要调整水位，通过水位调节阀降低水位，将水排到地沟里，使水位保持稳定。第四，出现封轴供气停止现象时，驱动压力调整器，检查除氧器的状态，当发现水位过高时，则降低水位，保持正常的运行。

6油膜振荡与转子振荡处理措施

在产生油膜振荡时，需要减少油膜和汽轮机间的摩擦力，可以选择质量较高的润滑剂，同时要保证润滑剂具有一定的黏稠度，可以避免油膜承受较大的压力此外，在解决油膜振荡过程中，还可以降低轴瓦顶部的空隙，减少油膜振荡的程度，并加强对汽轮机振动的检查，将振动控制在一定范围内。而对转子振动而言，需要及时更换转子的零件，并定期对转子进行维修和检验，保证转子的质量。

7结语

电厂生产中最重要的就是汽轮机的设备，为了让企业更好的发展，一定要在原有的基础上真正做出有建设性意义的改进，这样才能很少地去依赖能源的利用，达到降低能源的目的。电厂工作人员在工作的时候也需要不断地提高自己的技术水平，只有这样才能让电厂企业发展的越来越好。

参考文献

［1］王振乾．电厂汽轮机运行中的故障及其处理对策探析［J］．化工管理，2018(32):230231．

［2］班健．电厂汽轮机运行中的故障及其处理对策分析［J］．中国新通信，2018，20(21):206207．

［3］张志刚．电厂汽轮机运行故障影响因素及解决对策［J］．技术与市场，2018，25(02):9697．