汽轮机异常振动原因及处理措施

汽轮机异常振动原因及处理措施

米朔

华电国际电力股份有限公司天津开发区分公司  天津市  300000

摘要：随着我国经济科学技术的迅速发展，市场经济规模也随之扩大，各个产业的迅速发展，电力的需求量也在逐步增长，发电厂必须提高发电能力和效率。汽轮机是火力发电的关键设备，其工作效率直接影响整个火力发电的效率和实际效益。作为火电厂正常发电的重要设备，汽轮机长时间运行可能会引发关键部位磨损，进而造成故障问题。振动故障的发生频率相对较高，且容易对设备稳定性造成影响，应及时进行故障排查。基于此，探究汽轮机异常振动原因及处理措施，以期提高汽轮机维修效率，保障生产安全。

关键词：汽轮机；振动；原因；处理

引言

汽轮机作为关乎电力能源生产速率的重要设备，正逐步朝着更加智能化、自动化的方向发展，促使汽轮机结构呈现出更加复杂的状态。在生产过程中，汽轮机很可能会出现振动故障问题，直接影响其运行稳定性，因此对汽轮机振动故障进行诊断排查，成为火电厂关注的重点。

1集控运行汽轮机分析

火力发电厂集控运行的汽轮机可以分为脉冲型和反向型两种。在脉冲装置中，由于大量的水蒸气进入气流通道，产生了驱动动力，带动叶片的转动。蒸气膨胀后，叶片的转速会增加，整个机组的运转速率也会随之增加。该装置在运转过程中会产生大量的水蒸气，从而在气流中产生叶片反应，加快叶片的转动，提高机组的工作效率。汽轮机口内的水蒸气是一种膨胀的过程，其流动方向是连续的，它会直接影响叶片的转速和整个机组的运转。

2汽轮机安装振动常见危害

端部轴封磨损。在汽轮机安装振动现象出现后，位于低压处的轴承容易出现磨损现象，此类现象一旦出现，设备整体气密性会受到影响，在大量空气进入低压缸设备后，振动会造成真空高压端部轴出现的气体泄漏，在大量气体持续泄漏的情况下，机组局部会因为高温蒸汽热力影响产生结构弯曲现象，不利于轴系表层膜润滑度的保持，因此端部轴封会出现严重的磨损现象，甚至会导致轴瓦乌金出现熔断。

滑销系统受损。滑销出现受损痕迹后，会直接影响热膨胀效果，同时会造成连带性故障。汽轮机构件大都存在相关性，对此在汽轮机安装震动问题无法解决的情况下，将严重影响汽轮机运行稳定性，甚至会造成运行安全问题隐患。

励磁机局部变松、受损。汽轮机只有在稳定运行的状态下才能保障其各项功能的稳定发挥，反之，在汽轮机出现振动时汽轮机运行稳定会受到限制。安装机组震动的成因较多，故障处理十分复杂，对此在安装过程中，操作人员要对各类安装细节进行控制，从而有效防范振动问题的出现。励磁机局部变松、受损是造成汽轮机振动的成因，导致此类振动的成因相对复杂，同时振动造成的危害严重，会对整个汽轮机运行产生威胁。

3汽轮机异常振动原因

3.1油膜振荡故障原因

在汽轮机运行过程中，滑动轴承出现同轴转动现象，会导致轴承出现较为明显的变化，促使滑动轴承发生自激振动，进而引发油膜振荡故障。通常情况下，油膜振荡主要发生在汽轮机转子处于两倍临界速度时，如果没有及时处理，会导致转子长时间处于较高的振动幅度，即使通过提升转速的方式也难以消除自激振动现象。同时，滑动轴承的转子油膜振荡可能会引发轴系损坏等更加严重的故障连锁反应。

3.2动静摩擦振动原因

为了获得更高的生产效率，火电厂不断优化设备性能，促使汽轮机呈现更加智能化的发展趋势，造成汽轮机内部结构中的零件更加精密化。各零部件之间间隙较小，导致在运行过程中经常出现碰撞摩擦，长此以往将会引发严重故障。动静摩擦振动故障主要由汽轮机静子与转子之间相互摩擦造成。汽轮机正常运行时，转子与静子之间保持中心重合状态，即使在高速运行下转子也不会接触到静子。但是，由于设备老化、缺少检修等，可能会造成转子偏心。当偏移达到一定程度后，转子与静子之间就会产生较为频繁的碰撞摩擦。在切向力与法向力作用下，转子与静子出现横向位移，会引发汽轮机振动故障。

3.3转子故障振动原因

通常情况下，火电厂汽轮机中所应用的转子具有标准的圆形横截面，在保持圆心与质心同处于一条直线的状态下正常转动，具有良好的平稳性。但是，若转子的质量不平衡，则圆心与质心将无法保持在同一直线上，此时转子转动过程中将产生大小不一的离心力，从而引发汽轮机周期性的振动问题。

4汽轮机异常振动处理措施

4.1优化监测系统

首先，可以运用数据采集模块的组建，让核心元件都能够在汽轮机的内部进行分布，增加振动传感器的应用，让其可以进行无间歇、全天候的数据采集，以确认是否存在振动信号。同时，可以通过数据预处理系统的构建，缓解中控中心的压力。区分振动信号的类型及来源，运用分类处理的方式，依靠数据库完成分区处理工作，以保证后续的振动故障能够被诊断及追溯。其次，可以通过中心服务器模块的组建，增加1台工控pc的使用，将前端的振动信号进行整合，让工作人员运用系统预设的方式，完成标准信号内容的比对。如此，则可确认标准振幅的范围，运用异常故障的诊断方式，让系统在发现故障时及时报警。同时，也可通过通信模块的应用，依靠以太网，完成数据信息的采集工作，利用中心服务器完成双向的通信。

4.2规避辅助系统风险

在汽轮机辅助机油系统运行阶段，工作人员需要勘察轴颈的情况，若该区域内出现问题，则会造成轴颈发生损伤、划伤的可能，提高了油系统的故障概率。所以，为规避辅助油系统风险的发生，还需定期对汽轮机组进行保护处理，让系统在运行过程中不会出现不和谐的情况，以降低对机组带来的影响。并且，在汽轮机内的转子进行运动的过程中，为规避辅助系统风险，可以掌握现场内存在的不平衡情况，防止轴径发生损坏，让此种不会频繁出现，并且，在辅助系统运维期间，应注重转子的特征频，当其为1X时，振幅则会控制在对应的范围内，使得汽轮机在运行过程中不会受到过多的影响，进而规避辅助系统发生风险。也可定期更换机件，防止振动相位持续变化。

4.3实现系统功能

首先，可运用专家系统，让其检索海的数据内容，以老样本的训练方式，保证振动信号能够被全面地分析。如此，则可准确地判断故障问题，让系统能够生成故障的诊断报告。及时地让工作人员掌握系统中的故障产生原因。依靠对应的维修以及诊断方式，增加在振动问题处理环节的重要依据。其次，可以利用振动的诊断单元，检测瓦振、轴振、胀差和轴向位移的状态。这样一来，若轴向位移存在持续的变化，则可以及时地进行报警处理，以防止停机等问题的发生，使得轴向位移不会出现偏大等现象，防止动静部件出现过大的摩擦。

结束语

综上所述，火电厂在运行过程中可能会发生汽轮机异常振动的问题，为避免汽轮机发生故障，应合理地创建在线监测系统，加强对故障原因的分析，让工作人员依靠接触式检测、非接触式检测法来确认故障点，从而逐一地排查故障问题的发生区域，使火电厂更加稳定、安全的运行。

参考文献

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