燃气轮机联合循环机组运行事故解读.ppt

现场不揭缸平衡燃气轮机转子，一般有3个校正平面可作平衡，即压气机侧末级叶轮、透平侧末级叶轮以及转子中部轮盘。 按照模态平衡理论，3个加重平面满足消除转子前三阶不平衡响应的条件。同时现场高速动平衡燃气轮机发电机组的实践表明，在燃气轮机与发电机之间的连接短轴上加重，也可有效降低燃气轮机的同步振动。 * * 燃气轮机的压气机端轴承座常与气缸铸为一体，而透平端轴承座则安装在透平排气缸上。 燃气轮机转子相对于支撑结构而言较重，且基础动刚度较低，使支撑结构固有频率落入机组转速范围之内，即机组在升、降速过程中除了通过燃气轮机转子一、二阶临界转速之外，还要通过结构共振转速，这就使燃气轮机振动特性带有柔性支撑转子的动力特性。 在设计燃气轮机转子时，应进行转子、轴承及基础动力特性计算分析，使结构共振转速避开转子一、二阶临界转速，同时也应使共振转速及第二、三阶临界转速避开机组工作转速，降低工作转速下燃气轮机转子质量不平衡响应的灵敏度，提高机组负载工况下振动稳定性。 * * 4、支撑刚度 在机组启动、停机或振动故障状态下，气缸对燃气轮机振动响应有显著影响；压气机端轴承座动刚度与透平端轴承座动刚度差别也较大；同一轴承座水平方向动刚度显著低于垂直方向动刚度。 传感器测量的转子相对轴振反映转子在轴瓦间隙内的动态响应，而轴承座振动反映支撑结构在经油膜传输而来的转子横截面剪力激励下的动态响应。 对于刚性支撑转子来说，当轴振增大时，其结构振动（轴承座振动）也增大。 对于柔性支撑转子，相对轴振与轴承座振动之间并无简单的比例关系，而且测试得到的燃气轮机转轴相对振动数值受晃度、轴系振型节点、传感器安装位置等的影响，对某些机械故障的灵敏度比结构振动响应（轴承座振动）灵敏度要小。 * * 由于滑动轴承的油膜随转速升高而变厚，旋转机械转轴在轴瓦内的平均位置将随转速变化。 当转速稳定时，转轴平均稳态位置也应基本保持不变。在稳态工况下，若转轴平均稳态位置在轴瓦间隙圆内发生较大变化，尽管轴系振动值不大和（或）振动变量不大，该旋转机械仍有可能存在某种潜在故障。 * * 5、转轴径向位置 就燃气轮机而言，当排气缸温度上升后，透平端轴承座受热会发生膨胀变形，不同支撑结构对轴心轨迹形状以及工作转速下转轴在轴瓦内的径向位置有非常显著的影响。 采用切向肋板弹性支撑的透平端轴承座，在热态下因膨胀会逆转子旋转方向推动轴承座转动，使轴心位置图发生变形，有可能使负载工况下测量的转轴径向位置超出轴瓦间隙圆或发生较大变化，但这并不表示燃气轮机一定存在某种机械故障 * * 6、喘振 当燃气轮机运行较长时间后，压气机叶片结垢等因素会引起压气机的实际喘振边界向下移动，使压气机共同工作线进入喘振边界线，从而诱发压气机喘振故障。 旋转脱离和喘振发生后，燃气轮机将出现剧烈振动，并伴随巨大沉闷的响声。旋转脱离发生后的现场测试及频谱分析表明： * * 1）燃气轮机前后测点轴振基频分量基本不变，但出现低频振动响应，低频分量频率范围为0.1X－0.8X； 2）推力瓦处涡流传感器输出的动态信号基频分量基本不变，却出现与燃气轮机转轴低频振动频率相同的低频分量和2x分量； 3）转子涡动方向与旋转方向相反； 4）动压信号频谱表现为低频分量及2～3阶谐波分量，同时各级压力增大2～3倍。 7、燃烧振荡 当燃气轮机燃烧气体燃料时，由于设计不当，气流喷射压降过低，致使燃烧火焰的脉动频率与火焰筒的自然振动频率重合，从而诱发共振。表现为整台机组有强烈的振动，燃烧室有轰鸣声。 对于产生燃烧振荡的机组应改进设计，加大气体燃料的喷射压降，使燃烧火焰的脉动频率避开火焰筒的自然振动频率。 * * 三、运行中燃气轮机振动的处理 运行中燃气轮机发生振动高报警，应检查是否由振动传感器故障引起。 如在燃气轮机启动时发生振动高报警，可维持在点火转速，延长暖机时间1－2min再升速，若机组振动没有下降趋势，应停机处理。 机组运行中振动大报警，应减负载运行, 使机组振动低于报警值，若无效，需申请停机处理。 * * 如机组因振动高跳机，检查机组惰走时间和情走时的振动。盘车投入后，进行听音检查和检查机组的振动。如情况危急，可停止盘车运行，处理正常后再投入盘车（机组需运行时必须满足盘车运行的特殊规定）。 振动大停机或跳机后，原因没有查清楚以前，机组禁止启动。 燃气－蒸汽联合循环发电设备的运行事故 华北电力大学能源与动力工程学院 * * * * 联合循环发电机组偏离正常运行方式的各种工作状态，统称为异常或故障。 当正常运行的工况遭到破坏，设备出力被迫降低，以及造成设备损坏、人身伤亡时，则称为事故。 燃气轮机启动失败 燃气轮机启动性能的好坏，直接影响到机组的应急启动和调峰能力。但有时启动时会出现各种故障，甚至使机组无法正常运行。因此很有必要对燃气轮机启动出