加強對汽輪機異常振動的控制確保汽輪機組安全運行

加強對汽輪機異常振動的控制確保汽輪機組安全運行摘要：汽輪機作為火力發(fā)電廠三大主機之一，其安全穩(wěn)定運行是保障電力供應(yīng)的基礎(chǔ)。汽輪機可靠運行很大程度上取決于機組的振動狀態(tài)。本文針對汽輪機在運行時產(chǎn)生振動的常見原因進行分析，制定出相應(yīng)的防范措施，保障汽輪機組穩(wěn)定運行。關(guān)鍵詞：汽輪機；振動原因；防護措施一、汽輪機振動原因的危害汽輪機組結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，它由汽輪機轉(zhuǎn)子、發(fā)電機轉(zhuǎn)子和勵磁機轉(zhuǎn)子組成。汽輪機組是在振動狀態(tài)下工作的，其振動值的大小會直接影響汽輪機的安全運行。當(dāng)振動超過某一限值時，輕者噪音增大，影響轉(zhuǎn)子及其整臺機組毀壞嚴重影響電廠安全穩(wěn)定運行。汽輪發(fā)電機組振動異常時可能引起的危害和嚴重后果如下：灌體松動，基礎(chǔ)產(chǎn)(三)安裝和檢修原因作；5、通流部分的軸封裝置發(fā)生摩擦或磨損，嚴重時可能因此引起主軸的彎曲；6、滑銷磨損，滑銷嚴重磨損時，還會影響機組的正常熱膨脹，從而進一步引起更嚴重的事故；7、軸瓦烏金破裂，緊固螺釘松脫、斷裂；8、發(fā)電機轉(zhuǎn)子護環(huán)松弛磨損，芯環(huán)破損，電氣絕緣磨破，一直造成二、汽輪機振動原因的機理分析(一)設(shè)計原因軸承選型不合理，造成軸承工作穩(wěn)定性差，因此產(chǎn)生油膜振蕩引起汽輪機組的振動；結(jié)構(gòu)設(shè)計剛度不夠，發(fā)電機轉(zhuǎn)子進入熱態(tài)時產(chǎn)生不平衡或爬升也可能引起汽輪機組振動。以上都是設(shè)計考慮不當(dāng)所造成。(二)制造原因1、轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的振動；2、聯(lián)軸器的加工不精確；3、轉(zhuǎn)子制造缺陷(四)運行原因機組的振動除了與上面的各方面因素有關(guān)外，還與機組的運行狀況存在(五)異常振動的原因有以下幾個方面，汽流激振、轉(zhuǎn)子熱變形、摩擦1.汽流激振現(xiàn)象與故障排除汽流激振有兩個主要特征：一是應(yīng)該出現(xiàn)較大量值的低頻分量；二是振動的增大受運行參數(shù)的影響明顯，如負荷，且增大應(yīng)該呈突發(fā)性。其原因主要是由于葉片受不均衡的氣體來流沖擊就會發(fā)生汽流激振；對于大型機組，由于末級較長，氣體在葉片膨脹末端產(chǎn)生流道紊亂也可能發(fā)生汽流激振現(xiàn)象；軸封也可能發(fā)生汽流激振現(xiàn)象。針對汽輪機組汽流激振的特征，其故障分析要通過長時間(一年以上)記錄每次機組振動的數(shù)據(jù)，連同機組滿負荷時的數(shù)據(jù)記錄，做出成組曲線，觀察曲線的變化趨勢和程，觀察曲線變化情況。通過改變汽輪機不同負荷時高壓調(diào)速汽門重調(diào)態(tài)，采用減低負荷變化率和避開產(chǎn)生汽流激振的負荷范圍的方式來避免汽流激振的產(chǎn)生。2轉(zhuǎn)子熱變形導(dǎo)致的機組異常振動特征、原因及排除轉(zhuǎn)子熱變形引發(fā)的振動特征是一倍頻振幅的增加與轉(zhuǎn)子溫度和蒸汽參數(shù)有密切關(guān)系，大都發(fā)生在機組冷態(tài)啟機定速后帶負荷階段，此時轉(zhuǎn)子溫度逐漸升高，材質(zhì)內(nèi)應(yīng)力釋放引起轉(zhuǎn)子熱變形，一倍頻振動增大，同時可能伴隨相位變化。由于引起了轉(zhuǎn)子彎曲變形而導(dǎo)致機組異常振動。轉(zhuǎn)子永久性彎曲和臨時性彎曲是兩種不同的故障，但其故障機理相同，都與轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心類似，因而都會產(chǎn)生與質(zhì)量偏心類似的旋轉(zhuǎn)矢量激振力。與質(zhì)心偏離不同之處在于軸彎曲會使兩端產(chǎn)生錐形運動，因而在軸向還會產(chǎn)生較大的工頻振動。另外，轉(zhuǎn)軸彎曲時，由于彎曲產(chǎn)生的彈力和轉(zhuǎn)子不平衡所產(chǎn)生的離心力相位不同，兩者之間相互作用會有所抵消，轉(zhuǎn)軸的振幅在某個轉(zhuǎn)速下會有所減小，即在某個轉(zhuǎn)速上，轉(zhuǎn)軸的振幅會產(chǎn)生一個“凹谷”，這點與不平衡轉(zhuǎn)子動力特性有所不同。當(dāng)彎曲的作用小于不衡量時，振幅的減少發(fā)生在臨界轉(zhuǎn)速以下；當(dāng)彎曲作用大于不平衡量時，振幅的減少就發(fā)生在臨界轉(zhuǎn)速以上。針對轉(zhuǎn)子熱變形的故障處理就是更換新的轉(zhuǎn)子以減低機組異常振動。沒有了振動力的產(chǎn)生機組也就不會出現(xiàn)異常振動。1.3摩擦振動的特征、原因與排除摩擦振動的特征：一是由于轉(zhuǎn)子熱彎曲將產(chǎn)生新的不平衡力，因此振動信號的主頻仍為工頻，但是由于受到?jīng)_擊和一些非線性因數(shù)的影響，可能會出現(xiàn)少量分頻、倍頻和高頻分量，有時波形存在“削頂”現(xiàn)象。二是發(fā)生摩擦?xí)r，振動的幅值和相位都具有波動特性，波動持續(xù)時間可能比較長。摩擦嚴重時，幅值和相位不再波動，振幅會急劇增大。三是降軸的晃度比原始值明顯增加。摩擦振動的機理：對汽輪機轉(zhuǎn)子來講，摩擦可以產(chǎn)生抖動、渦動等現(xiàn)象，但實際有影響的主要是轉(zhuǎn)