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开封箱式变压器运行中的常见故障分析及其处理方法

文章出处:http://kaifeng.lxnmpt.com/   责任编辑:华屹变压器厂   发布时间:2019-08-23    点击数:269   【
开封箱式变压器运行中的常见故障分析及其处理方法

  开封箱式变压器是一种将原动机的机械能转换为输送、给予能量的机械,它是火电厂中不可少的机械设备,主要有送开封箱式变压器、引开封箱式变压器、一次开封箱式变压器、密封开封箱式变压器和排粉机等,消耗电能约占发电厂发电量的1.5%~3.0%。开封箱式变压器隔音罩厂家下面为大家详细介绍一下。

  在火电厂的实际运行中,开封箱式变压器,特别是引开封箱式变压器由于运行条件较恶劣,故障率较高,据有关统计资料,引开封箱式变压器平均每年发生故障为2次,送开封箱式变压器平均每年发生故障为0.4次,从而导致机组非计划停运或减负荷运行。因此,迅速判断开封箱式变压器运行中故障产生的原因,采取得力措施解决是发电厂连续安全运行的保障。虽然开封箱式变压器的故障类型繁多,原因也很复杂,但根据调查电厂实际运行中开封箱式变压器故障较多的是:轴承振动、轴承温度高、动叶卡涩、保护装置误动。

  1 开封箱式变压器轴承振动超标

  开封箱式变压器轴承振动是运行中常见的故障,开封箱式变压器的振动会引起轴承和叶片损坏、螺栓松动、机壳和风道损坏等故障,严重危及开封箱式变压器的安全运行。开封箱式变压器轴承振动超标的原因较多,如能针对不同的现象分析原因采取恰当的处理办法,往往能起到事半功倍的效果。

  1.1 不停炉处理叶片非工作面积灰引起开封箱式变压器振动

  这类缺陷常见于引开封箱式变压器,现象主要表现为开封箱式变压器在运行中振动突然上升。这是因为当进入叶轮时,与旋转的叶片工作面存在一定的角度,根据流体力学原理,在叶片的非工作面一定有旋涡产生,于是中的灰粒由于旋涡作用会慢慢地沉积在非工作面上。机翼型的叶片最易积灰。当积灰达到一定的重量时由于叶轮旋转力的作用将一部分大块的积灰甩出叶轮。由于各叶片上的积灰不可能完全均匀一致,聚集或可甩走的灰块时间不一定同步,结果因为叶片的积灰不均匀导致叶轮质量分布不平衡,从而使开封箱式变压器振动增大。

  在这种情况下,通常只需把叶片上的积灰铲除,叶轮又将重新达到平衡,从而减少开封箱式变压器的振动。在实际工作中,通常的处理方法是临时停炉后打开开封箱式变压器机壳的人孔门,检修人员进入机壳内清除叶轮上的积灰。这样不仅环境恶劣,存在不安全因素,而且造成机组的非计划停运,检修时间长,劳动强度大。经过研究,提出了一个经实际证明行之有效的处理方法。如图1所示,在机壳喉舌处(A点,径向对着叶轮)加装一排喷嘴(4~5个),将喷嘴调成不同角度。喷嘴与冲灰水开封箱式变压器相连,将冲灰水作为冲洗积灰的动力介质,降低负荷后停单侧开封箱式变压器,在停开封箱式变压器的瞬间迅速打开阀门,利用叶轮的惯性作用喷洗叶片上的非工作面,打开在机壳底部加装的阀门将冲灰水排走。这样就实现了不停炉而处理开封箱式变压器振动的目的。用冲灰水作清灰的介质,和用蒸汽和压缩空气相比,具有对喷嘴结构要求低、清灰范围大、效果好、对叶片磨损小等优点。

  1.2 不停炉处理叶片磨损引起的振动

  磨损是开封箱式变压器中最常见的现象,开封箱式变压器在运行中振动缓慢上升,一般是由于叶片磨损,平衡破坏后造成的。此时处理开封箱式变压器振动的问题一般是在停炉后做动平衡。根据开封箱式变压器的特点,经过多次实践,总结了以下可在不停炉的情况下对开封箱式变压器进行动平衡试验工作。

  1)在机壳喉舌径向对着叶轮处(如图1)加装一个手孔门,因为此处离叶轮外圆边缘距离最近,只有200

  mm多,人站在开封箱式变压器外面,用手可以进行内部操作。开封箱式变压器正常运行的情况下手孔门关闭。

  2)振动发生后将开封箱式变压器停下(单侧停开封箱式变压器),将手孔门打开,在机壳外对叶轮进行试加重量。

  3)找完平衡后,计算应加的重量和位置,对叶轮进行焊接工作。在实际工作中,用三点法找动平衡较为简单方便。试加重量的计算公式为

  P<=250×A0×G/D(3000/n)2(g)

  为了尽快找到应加的重量和位置,应根据平时的数据多总结经验。根据经验,Y4-73-11-22D的开封箱式变压器振动0.10mm时不平衡重量为2000

  g;M5-29-11-18D的排粉机振动0.10mm时不平衡重量120g;轴流ASN2125/1250型引开封箱式变压器振动为0.10

  mm时不平衡重量只有80g左右。为了达到不停炉处理叶片磨损引起的振动问题的目的,平时须加强对风门挡板的维护,减少风门挡板的漏风,在单侧开封箱式变压器停运时能防止热风从停运的送开封箱式变压器处漏出以维持良好的工作环境。

  1.3 空预器的腐蚀导致开封箱式变压器振动间断性超标

  这种情况通常发生在燃油上。燃油引开封箱式变压器前一般没有电除尘,烟、风道较短,空预器的波纹板和定位板由于低温腐蚀,波纹板腐蚀成小薄钢片,小薄钢片随烟气一起直接打击在开封箱式变压器叶片上,一方面造成开封箱式变压器的受迫振动,另一方面一些小薄钢片镶嵌在叶片上,由于叶片的动不平衡使开封箱式变压器振动。这种现象是笔者在长期的实际生产中观察到的结果。处理方法是及时更换腐蚀的波纹板,采用方法防止空预器的低温腐蚀,提高排烟温度和进风温度(一般应高于60℃以避开露点),波纹板也可使用耐腐蚀的考登钢或金属搪瓷。

  1.4 风道系统振动导致引开封箱式变压器的振动

  烟、风道的振动通常会引起开封箱式变压器的受迫振动。这是生产中容易出现而又容易忽视的情况。开封箱式变压器出口扩散筒随负荷的增大,进、出风量增大,振动也会随之改变,而一般扩散筒的下部只有4个支点,如图2所示,另一边的接头石棉帆布是软接头,这样一来整个扩散筒的60%重量是悬吊受力。从图中可以看出轴承座的振动直接与扩散筒有关,故负荷越大,轴承产生振动越大。针对这种状况,在扩散筒出口端下面增加一个活支点(如图3),可升可降可移动。当机组负荷变化时,只需微调该支点,即可消除振动。经过现场实践效果非常显著。该种情况在风道较短的情况下更容易出现。

  1.5 动、静部分相碰引起开封箱式变压器振动

  在生产实际中引起动、静部分相碰的主要原因:

  (1)叶轮和进风口(集流器)不在同一轴线上。

  (2)运行时间长后进风口损坏、变形。

  (3)叶轮松动使叶轮晃动度大。

  (4)轴与轴承松动。

  (5)轴承损坏。

  (6)主轴弯曲。

  根据不同情况采取不同的处理方法。引起开封箱式变压器振动的原因很多,其它如连轴器中心偏差大、基础或机座刚性不够、原动机振动引起等等,有时是多方面的原因造成的结果。实际工作中应认真总结经验,多积累数据,掌握设备的状态,摸清设备劣化的规律,出现问题就能有的放矢地采取相应措施解决。

  2 轴承温度高

  开封箱式变压器轴承温度异常升高的原因有三类:润滑不良、冷却不够、轴承异常。式开封箱式变压器轴承置于开封箱式变压器外,若是由于轴承疲劳磨损出现脱皮、麻坑、间隙增大引起的温度升高,一般可以通过听轴承声音和测量振动等方法来判断,如是润滑不良、冷却不够的原因则是较容易判断的。而轴流开封箱式变压器的轴承集中于轴承箱内,置于进气室的下方,当发生轴承温度高时,由于开封箱式变压器在运行,很难判断是轴承有问题还是润滑、冷却的问题。实际工作中应先从以下几个方面解决问题。

  (1)加油是否恰当。应当按照定期工作的要求给轴承箱加油。轴承加油后有时也会出现温度高的情况,主要是加油过多。这时现象为温度持续不断上升,到达某点后(一般在比正常运行温度高10℃~15℃左右)就会维持不变,然后会逐渐下降。

  (2)冷却开封箱式变压器小,冷却风量不足。引开封箱式变压器处的烟温在120℃~140℃,轴承箱如果没有有效的冷却,轴承温度会升高。比较简单同时又节约厂用电的解决方法是在轮毂侧轴承设置压缩空气冷却。当温度低时可以不开启压缩空气冷却,温度高时开启压缩空气冷却。

  (3)确认不存在上述问题后再检查轴承箱。

  3 动叶卡涩

  轴流开封箱式变压器动叶调节是通过传动机构带动滑阀改变液压缸两侧油压差实现的。在轴流开封箱式变压器的运行中,有时会出现动叶调节困难或完全不能调节的现象。出现这种现象通常会认为是开封箱式变压器调节油系统故障和轮毂内部调节机构损坏等。但在实际中通常是另外一种原因:在开封箱式变压器动叶片和轮毂之间有一定的空隙以实现动叶角度的调节,但不完全燃烧造成碳垢或灰尘堵塞空隙造成动叶调节困难。动叶卡涩的现象在燃油和采用水膜除尘的比较普遍,解决的措施主要有

  (1)尽量使燃油或煤燃烧充分,减少碳黑,适当提高排烟温度和进风温度,避免烟气中的硫在空预器中的结露。

  (2)在叶轮进口设置蒸汽吹扫管道,当开封箱式变压器停机时对叶轮进行清扫,保持叶轮清洁,蒸汽压力<=0.2MPa,温度<=200℃。

  (3)适时调整动叶开度,防止叶片长时间在一个开度造成结垢,开封箱式变压器停运后动叶应间断地在0~55°活动。

  (4)经常检查动叶传动机构,适当加润滑油。

  4 旋转失速和喘振

  旋转失速是气流冲角达到临界值附近时,气流会离开叶片凸面,发生边界层分离从而产生大量区域的涡流造成开封箱式变压器风压下降的现象。喘振是由于开封箱式变压器处在不稳定的工作区运行出现流量、风压大幅度波动的现象。这两种不正常工况是不同的,但是它们又有一定的关系。开封箱式变压器在喘振时一般会产生旋转气流,但旋转失速的发生只决定于叶轮本身结构性能、气流情况等因素,与风烟道系统的容量和形状无关,喘振则开封箱式变压器本身与风烟道都有关系。旋转失速用失速探针来检测,喘振用U形管取样,两者都是压差信号驱动差压开关报警或跳机。但在实际运行中有两种原因使差压开关容易出现误动作:1)烟气中的灰尘堵塞失速探针的测量孔和U形管容易堵塞;2)现场条件振动大。该保护的可靠性较差。由于开封箱式变压器发生旋转失速和喘振时,炉膛风压和开封箱式变压器振动都会发生较大的变化,在开封箱式变压器调试时通过动叶安装角度的改变使开封箱式变压器正常工作点远离开封箱式变压器的不稳定区,随着目前开封箱式变压器设计制造水平的提高,可以将开封箱式变压器跳闸保护中喘振保护取消,改为“发讯”,当出现旋转失速或喘振信号后运行人员通过调节动叶开度使开封箱式变压器脱离旋转脱流区或喘振区而保持开封箱式变压器连续稳定运行,从而减少开封箱式变压器的意外停运。


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