牛桂山

摘要：社會(huì)在進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)在發(fā)展，電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行也越來(lái)越重要，本文將探討一下火電廠汽輪機(jī)異常振動(dòng)的原因，從而根據(jù)原因提出處理措施。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)異常振動(dòng);原因分析;處理措施

城市用電的需求日益增加，火力發(fā)電是城市發(fā)電的主要來(lái)源，電廠的發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行是非常重要的，要定期進(jìn)行維護(hù)和檢修。最常見(jiàn)的汽輪機(jī)問(wèn)題就是汽輪機(jī)異常振動(dòng)，這是發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障的信號(hào)和表現(xiàn)。

1.汽輪機(jī)異常振動(dòng)及原因分析

汽輪機(jī)是火電廠中重要的組成部分，是火力發(fā)電任務(wù)中的重點(diǎn)，因此就會(huì)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，而這種長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行就會(huì)對(duì)關(guān)鍵零部件有所磨損，磨損嚴(yán)重的能夠?qū)е聶C(jī)組出現(xiàn)故障甚至導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組的癱瘓。汽輪機(jī)異常振動(dòng)是非常復(fù)雜的一種故障，造成這種故障的原因又是多種多樣的，機(jī)體的任何一個(gè)設(shè)備或者媒介都可能導(dǎo)致汽輪機(jī)異常振動(dòng)，因此了解汽輪機(jī)異常振動(dòng)是非常必要的。

汽輪機(jī)異常振動(dòng)包括很多種，有生產(chǎn)過(guò)程中的瓦蓋振、軸振，引起汽輪機(jī)異常振動(dòng)的原因也是非常多的，比如：相位變化、硬件設(shè)備的損耗等。

1.1?汽輪機(jī)異常振動(dòng)

火電廠里面的設(shè)備是非常多的，但是無(wú)論是什么設(shè)備在運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的情況下發(fā)生故障之前都會(huì)有所征兆，這種征兆一般就是以異常的噪聲或者振動(dòng)為主，一般情況下有了這樣的征兆就說(shuō)明有了明顯的故障。汽輪機(jī)里面有一些部件等小零件發(fā)生這樣的振動(dòng)就是提醒故障發(fā)生的位置及程度。汽輪機(jī)的異常振動(dòng)是具有時(shí)間性的也是可以預(yù)見(jiàn)的，這需要一定的技術(shù)作支持。

1.2汽輪機(jī)異常振動(dòng)的原因及注意事項(xiàng)

1.2.1油膜震蕩

油膜震蕩的產(chǎn)生是汽輪發(fā)電機(jī)在油膜高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于穩(wěn)定性的缺失發(fā)電機(jī)不僅圍繞軸線進(jìn)行同時(shí)還圍繞平衡點(diǎn)渦動(dòng)產(chǎn)生的。軸線的渦動(dòng)頻率保持在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的一半時(shí)即半速渦動(dòng)，當(dāng)半速渦動(dòng)的速度與轉(zhuǎn)子的最高轉(zhuǎn)速重合的時(shí)候，半速渦動(dòng)被共振放大，這就造成了激烈的振動(dòng)，產(chǎn)生了異常振動(dòng)。

1.2.2氣流激振

氣流激振的特點(diǎn)：a、汽輪發(fā)電機(jī)的負(fù)荷超過(guò)臨界點(diǎn)的時(shí)候，軸振動(dòng)就會(huì)劇烈的振動(dòng);如果發(fā)電機(jī)負(fù)荷低于這一臨界點(diǎn)的時(shí)候，振動(dòng)就會(huì)立即減小。b、強(qiáng)烈振動(dòng)的頻率等于或者低于高壓轉(zhuǎn)子某一臨界點(diǎn)。c、氣流激振一般為正向渦動(dòng)。d、氣流激振是因?yàn)槿~片受到了不均勻的氣體的沖擊而產(chǎn)生的，一般發(fā)生的部位在高壓轉(zhuǎn)子或者中壓轉(zhuǎn)子段;那些大型的機(jī)組，末端太長(zhǎng)，氣體在葉片存留的時(shí)間就會(huì)很長(zhǎng)就會(huì)產(chǎn)生流道的紊亂，這種情況也會(huì)發(fā)生氣流激振;軸封也會(huì)發(fā)生氣流激振現(xiàn)象。

1.2.3摩擦振動(dòng)

摩擦振動(dòng)的特點(diǎn)：a、振動(dòng)信號(hào)的主頻是工頻，這是因?yàn)闊釓澢a(chǎn)生的不平衡力導(dǎo)致的。b、發(fā)生摩擦?xí)r，震動(dòng)的幅值和相位都具有波動(dòng)特征，波動(dòng)的持續(xù)時(shí)間是非常長(zhǎng)的。

1.2.4注意事項(xiàng)

查詢汽輪機(jī)異常振動(dòng)就需要從振動(dòng)產(chǎn)生的集中原因入手，優(yōu)先考慮的是振率（1X、2X、1/2X）、振動(dòng)的穩(wěn)定性能（轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、時(shí)間）;其次排查是否是相位的問(wèn)題，這就包括振動(dòng)的相位以及相鄰軸承的相位變化，具體指的是震動(dòng)的相位一般不變化或者相鄰軸承出現(xiàn)同相或反相的現(xiàn)象;再者就是硬件上的問(wèn)題或者屬于原本設(shè)計(jì)上的問(wèn)題，像這種情況就需要牢記發(fā)生在機(jī)組設(shè)計(jì)上機(jī)組的故障點(diǎn)，時(shí)刻準(zhǔn)備，問(wèn)題一旦出現(xiàn)就要檢查設(shè)計(jì)缺失的部件，這只是一般的處理思路。

在分析引起異常振動(dòng)的故障的原因分析的時(shí)候需要注意：振動(dòng)頻率、相位、相鄰軸承相位之間的關(guān)系，特別注意振動(dòng)的穩(wěn)定性。如果轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡，在測(cè)量的時(shí)候會(huì)發(fā)生誤差出現(xiàn)不良后果。在觀察的時(shí)候要注意振動(dòng)是否有摩擦的情況產(chǎn)生，因此要根據(jù)振動(dòng)的特征進(jìn)行全方位的分析和研究，根據(jù)故障的原因進(jìn)行有針對(duì)性的研究。

2.汽輪機(jī)異常振動(dòng)的相關(guān)預(yù)防措施

2.1?油膜震蕩故障解決措施

機(jī)組出現(xiàn)油膜震蕩時(shí)，可以采取以下的解決措施：a、增加軸瓦比壓。b、使軸瓦頂部間隙控制在很小的范圍內(nèi)或者將軸瓦軸承合金的寬度適當(dāng)?shù)募哟?。c、減小軸頸與軸瓦的接觸角，一般可以縮小至300-400.d、稀釋潤(rùn)滑油的濃度，從而降低潤(rùn)滑油的粘度。e、將轉(zhuǎn)子原有的不平衡分量利用平衡的方法得以解決。

2.2氣流激振故障解決措施

汽輪機(jī)組發(fā)生氣流激振故障時(shí)，這個(gè)故障是不能立刻解決的是需要一定的時(shí)間的，需要一段的時(shí)間對(duì)氣流激振的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并且用曲線圖的形式將其呈現(xiàn)出來(lái)，我們可以更加直觀的看到曲線下的機(jī)組表現(xiàn)情況，進(jìn)而根據(jù)故障提出相應(yīng)的解決措施。

2.3轉(zhuǎn)子熱彎曲故障的解決措施

轉(zhuǎn)子發(fā)生熱彎曲的時(shí)候這個(gè)時(shí)候就說(shuō)明這個(gè)轉(zhuǎn)子很容易造成異常的振動(dòng)，因此當(dāng)即將彎曲的轉(zhuǎn)子換成新的，這樣才能使異常振動(dòng)隨之消失。汽輪機(jī)異常振動(dòng)消失隨之使得整個(gè)機(jī)組的異常振動(dòng)情況得到緩解，從而保證了整個(gè)機(jī)組的正常運(yùn)行。

2.4由于電磁原因引起的振動(dòng)的解決措施

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間的空隙不均勻、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈短路等，均會(huì)引起機(jī)組的振動(dòng)。線路較長(zhǎng)，線路故障出現(xiàn)的幾率就會(huì)增大，同樣電磁就會(huì)對(duì)汽輪機(jī)機(jī)組造成很大的振動(dòng)。這時(shí)候可以投入次同步諧振動(dòng)態(tài)穩(wěn)定器SSR-DS系統(tǒng)，利用傳統(tǒng)的SVS設(shè)備、H3、H5，把發(fā)電機(jī)組軸系的轉(zhuǎn)速信號(hào)作為輸入控制信號(hào)，與SVC構(gòu)成不同的調(diào)節(jié)裝置，在系統(tǒng)發(fā)生次同步諧振發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化量輸入調(diào)節(jié)裝置，通過(guò)調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角度改變裝置接入系統(tǒng)的阻抗，來(lái)破壞電氣系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)之間的諧振，從而達(dá)到抑制次同步諧振，提高機(jī)組的安全性，降低電磁對(duì)軸振的影響。

2.5排除故障應(yīng)該注意的問(wèn)題

汽輪機(jī)異常振動(dòng)屬于一種常見(jiàn)的故障，在進(jìn)行這種故障的排除時(shí)，之前要對(duì)其故障進(jìn)行分析，對(duì)整個(gè)機(jī)組進(jìn)行詳細(xì)的維修記錄的查看，檢查每個(gè)零部件，看看是否只需要對(duì)舊部件進(jìn)行更換。上文也曾提到導(dǎo)致汽輪機(jī)異常振動(dòng)的因素是非常多的，非常的復(fù)雜，如果沒(méi)有對(duì)故障位置進(jìn)行確定的認(rèn)識(shí)之前不要貿(mào)然的進(jìn)行拆機(jī)，這時(shí)候就要請(qǐng)維修人員這樣的專業(yè)人員進(jìn)行檢查，保證機(jī)組的安全?？偨Y(jié)這樣的經(jīng)驗(yàn)并經(jīng)常性的應(yīng)用到工作中去。

3.汽輪機(jī)的發(fā)展前景

通過(guò)引進(jìn)技術(shù)，國(guó)內(nèi)的汽輪機(jī)突破技術(shù)瓶頸，經(jīng)過(guò)堅(jiān)持不懈的努力國(guó)內(nèi)大型的300MW、600MW的汽輪機(jī)已經(jīng)投入使用。東汽生產(chǎn)的這兩種型號(hào)的汽輪機(jī)投產(chǎn)使用了20余臺(tái);北重與法國(guó)合作生產(chǎn)330MW汽輪機(jī)在1991年在江油電廠投入使用，到現(xiàn)在為止共有6臺(tái)機(jī)組投運(yùn)，安裝在江油、臺(tái)州等電廠。

我國(guó)的汽輪機(jī)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了發(fā)展的成熟區(qū)，投運(yùn)成功的機(jī)組已經(jīng)接近130臺(tái)。600MW機(jī)組可以采用亞臨界蒸汽參數(shù)也能采用超臨界蒸汽參數(shù)，這是因?yàn)檫@種機(jī)組具有良好的熱經(jīng)濟(jì)性能，國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)的投資環(huán)境非常良好，因此汽輪機(jī)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展空間非常廣闊。

4.結(jié)束語(yǔ)

目前我國(guó)的火力發(fā)電企業(yè)眾多，發(fā)電任務(wù)很重，汽輪機(jī)作為發(fā)電廠內(nèi)地重要設(shè)備，使得企業(yè)得以正常的運(yùn)行和發(fā)展。汽輪機(jī)的異常振動(dòng)需要專業(yè)的維修人員找到故障位置、分析故障的原因及時(shí)的進(jìn)行維修，從而保證汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，也保證這個(gè)電廠的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。