陳可露

（華電新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453000）

火電廠汽輪機異常振動原因及解決對策分析

陳可露

（華電新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453000）

火電廠提供著人們日常生活所需的電能，確保人們正常的用電生活。因此，火電廠應該做好電氣設備的檢測和維修工作?；痣姀S汽輪機是火電廠中非常重要的電氣設備，火電廠汽輪機能否正常運行關系著人們電能供應的情況。本文首先指出研究火電廠汽輪機異常振動原因的重要性，分析火電廠汽輪機異常振動的原因，針對這些原因，提出解決措施，希望能對火電廠的運營提供參考。

火電廠；汽輪機異常振動；對策

我國電力產業(yè)發(fā)展最迅速的就是火力發(fā)電，火力發(fā)電是人們生活用電的最重要來源，是我國最主要的供電來源，所以，火電廠的維修需要對火電廠的發(fā)電設備進行定期檢測和維修。汽輪機的檢測和維修是確保發(fā)電機正常運營非常重要的步驟?；痣姀S汽輪機在正常的運營過程中受到很多因素的影響，特別是汽輪機異常振動，對于汽輪機的安全運營有著非常重要的影響。如果汽輪機出現(xiàn)異常振動預示著發(fā)電機在運轉的過程中存在著安全隱患，預示著發(fā)電機存在著故障，需要進行修理。

一、研究汽輪機的異常振動原因的重要性及判斷的方法

1.研究汽輪機的異常振動原因的重要性

火電廠中最重要的部分是發(fā)電機組，發(fā)電機組最重要的部分是汽輪機組。因此，汽輪機組的運行時間相對比較長，就會造成很多重要部件出現(xiàn)故障，這些故障很可能影響發(fā)動機組無法正常運行。在汽輪機組的眾多故障中，汽輪機異常振動是相對比較復雜的一個問題。引起汽輪機組異常振動的原因有很多，只要和機體中任何一個設備有關系的零件都有可能引起汽輪機組振動出現(xiàn)異常，比如：進汽參數(shù)、油質的差異以及油溫的控制等等。因此，只有分析清楚汽輪機出現(xiàn)異常振動的原因，才能夠有效地解決汽輪機異常振動。

2.汽輪機異常振動故障的判斷方法

汽輪機是火電廠中最重要的機械設施，導致汽輪機出現(xiàn)異常振動的原因有很多，同時汽輪機異常振動出現(xiàn)的表現(xiàn)也分為很多種，最常見的故障是瓦蓋震動或者轉軸出現(xiàn)異常變化，這些問題都可以造成異常振動故障。一旦出現(xiàn)汽輪機異常故障，為了能夠準確的判斷異常振動故障原因的位置，可以采用異常振動的頻率、振動穩(wěn)定性、振動相位變化、相鄰軸承相位等方面作為異常振動故障判斷與查找的第一切入點。判斷汽輪機異常振動穩(wěn)定性可以通過判斷汽輪機的轉速、電磁電流、溫度和時間等變化來進行判斷，從而判斷汽輪機異常振動故障的原因。汽輪機振動相位變化指的是振動相位是否存在變化，同時相鄰軸承相位關系指的是相距軸承相位是相同的還是相反的現(xiàn)象。除了硬件設備可能出現(xiàn)故障，汽輪機也可能因為設計缺陷導致異常振動故障問題。在實際的工作中，如果因為設計缺陷又無法更換汽輪機的現(xiàn)象，工作人員要對其機組故障點有一個全方位的了解。一旦汽輪機出現(xiàn)異常振動，工作人員要及時對隱患點進行排查，判斷出是否與異常振動故障有關。如果檢查出與設計缺陷隱患故障有關，要及時對其維修；如果檢測結果和設計缺陷隱患故障無關，要進行重新排查。

二、火電廠汽輪機出現(xiàn)異常振動的原因

1.轉子熱彎曲

機組轉子熱彎曲出現(xiàn)的原因有很多種，最常見的就是轉子由于自身熱度引發(fā)的應力、在運行中氣缸存在著進水現(xiàn)象、氣缸中進入了冷空氣和氣缸之間動靜摩擦、中心孔進油、發(fā)電機轉子冷卻存在著差異，這些原因都有可能造成轉子出現(xiàn)熱變形。轉子的彎曲變化非常容易造成轉輪機組振動異常。轉子的熱彎曲可能是臨時性的產生危害，也有可能是永久性的產生危害，這兩種可能性造成的危害有所不同，但是他們都是由于同轉子質量偏心有關，因此，會引發(fā)與質量偏心類似的旋轉矢量激振力。周彎曲能夠使兩端產生錐形運動，使軸向產生巨大的工頻振動。在轉軸發(fā)生彎曲的過程中，由于彎曲導致的彈力和轉子不平衡產生的離心香味不同，這兩者間相互作用，抵消彼此的作用力，在某個轉速情況下，轉軸的振動幅度會減小，形成了“凹谷”的相撞，這一點與轉子不平衡導致的動力特征存在著很大的不同。當不平衡值比彎曲作用力的值大，振幅的減少量在臨界轉速之下；當不平衡值比彎曲作用力的值小，振幅的減少量在臨界轉速之上。

2.氣流激振

大型汽輪機組出現(xiàn)異常振動的原因可能是由于氣流激振，氣流激振有以下幾個方面的特點：第一方面是汽輪機組所承載的負荷超過了某個特定的值，機組的軸就會出現(xiàn)劇烈的振動；第二方面是強烈振動產生的頻率與在高壓狀態(tài)下轉子的臨界轉速一致；第三方面是發(fā)生氣流激振的位置一般在高壓轉子段。對于大型汽輪機組來說，末級時間過長，氣體可能在葉片末端產生紊亂，也可能產生氣流激振的現(xiàn)象；葉片受到不均勻氣流的沖擊產生了氣流激振的現(xiàn)象。

3.油膜震蕩

汽輪發(fā)電機的轉子在油膜高速運轉的情況下，失去了穩(wěn)定性，它的旋轉不僅需要圍繞軸線運行，還需要圍繞著平衡點進行渦動，這就很有可能導致油膜自發(fā)的激震蕩。半速渦動指的是軸線的渦動頻率在轉子轉速一半的時候，一旦半速渦動的速度和轉子臨界的速度相一致，半速渦動就有可能產生共振的現(xiàn)象，進而產生劇烈的振動。

4.摩擦振動

摩擦振動的最主要特點是有兩個方面，第一方面是由于轉子熱彎曲產生了新的作用力，使其各種力之間的平衡被打破，這時，振動信號的主頻率仍然是工作頻率，但受到了一些沖擊和非線性因數(shù)的影響，有可能會使頻率之間發(fā)生不同，甚至波形出現(xiàn)“削頂”的現(xiàn)象；第二方面是在發(fā)生摩擦振動的時候，振動的幅度和相位之間都會存在著波動，而且波動持續(xù)的時間可能會相對比較長。重摩擦產生的溫度高于輕摩擦的溫度，這就可能導致轉子截面的溫度會出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，對局部位置進行加熱會造成轉子熱彎曲的現(xiàn)象，從而產生一個新的不平衡力施加到轉子上從而產生振動。

三、火電廠汽輪機出現(xiàn)異常振動的解決措施

1.轉子熱彎曲故障的解決措施

針對轉子熱彎曲這一故障的解決措施是及時的更換新的轉子，從而降低汽輪機組的異常振動，沒有強烈的振動，不會出現(xiàn)相應強度的作用力，更加不會出現(xiàn)汽輪機異常振動的現(xiàn)象。

2.氣流激振故障的解決措施

針對汽輪機組氣流振動的特征，解決這一問題的措施是通過跟蹤、分析近一年中每個機組的振動數(shù)據和機組滿負荷的時候數(shù)據情況，將其做成曲線圖，觀察曲線圖的相關變化。也可以說，在不同情況下，確定機組產生氣流激振的工作狀態(tài)，采用減低負荷變化率和避開產生氣流激振的負荷范圍的方式避免氣流激振現(xiàn)象。

3.油膜震蕩故障的解決措施

在汽輪機組出現(xiàn)油膜震蕩時，可以通過采用以下幾個方法進行解決。第一個方法是增加軸瓦比壓；第二個方法是減少軸瓦頂部間隙和增大上軸瓦的軸承合金的寬度；第三個方法是減少軸頸與軸瓦之間的接觸角度，將其減少到一定范圍內；第四個方法是降低潤滑油的動力粘度；第五個方法是用平衡力之間關系將轉子原有不平衡分量降低到最小值。

4.摩擦振動故障的解決措施

需要注重平時汽輪機組的維修工作，同時時刻留意機組的各個零件之間是否存在著摩擦聲音，如果出現(xiàn)異樣的聲音，需要及時維修或者更換相應的零件，避免相鄰的零件之間摩擦產生振動使得汽輪機組出現(xiàn)故障。

結語

綜上所述，火電廠汽輪機出現(xiàn)異常振動是無法避免的故障，也是經常出現(xiàn)的故障，因此，要做好汽輪機組的維護工作，將損失降到最低。目前，我國的火力發(fā)電企業(yè)相對比較多，都擔任著所在地區(qū)的發(fā)電任務，汽輪機是發(fā)電廠重要的發(fā)電設備，它的安全運行關系著企業(yè)的正常運行。因此，汽輪機的維修人員要對汽輪機故障有著全面的了解，才能夠及時的維修，確保汽輪機組的正常運行，使火電廠得到正常的運轉，給當?shù)厝颂峁└哔|量的電力供應。

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