国家能源集团靖远热电有限公司 730919
摘要: 汽轮机在启动的过程中，容易产生振动故障，如果故障不能及时处理，将会给电厂运行带来很严重的后果。以国家能源集团靖远热电有限公司220MW汽轮机组为例，对汽轮机启动过程中的振动情况进行分析并了解汽轮机机组发生振动原因，提出处理措施，有效解决汽轮机的振动故障，有效提高电厂经济效益。
关键词: 汽轮机; 启动过程; 振动故障
中图分类号：TK263 文献标识码：A
引言
汽轮机启动过程中发生故障是电力运行中经常遇到的问题，同时也是难以解决的问题之一。汽轮机作为重要的能量转换动力机械，在日常运行中故障最为明显的表现就是异常振动。造成汽轮机异常振动的原因种类繁多，对于故障分析需要极强的专业性，有效应对汽轮机的异常振动，做好故障原因分析与应对，能够确保汽轮机设备的正常运行。
1 汽轮机异常振动原因分析
1.1转子受热弯曲变形
汽轮机主要运转部分就是转子，其工作磨损不可避免，特别是转子在高温高压条件下，更容易产生热变形磨损，从而引发汽轮机异常振动故障。这种热变形主要是因为转子散热能力不足，越来越高的热能积蓄在转子周围，产生巨大的热应力，压迫转子产生扭曲。转子变形后，转动中产生的空气流动不对称，机组构件会随之产生异常振动，严重时导致破坏性故障，造成较大的经济损失。因此，检修人员必须要责任到岗，提高安全意识和职业道德，耐心细致地对汽轮机进行检查和维护，将问题解决在最小范围内，从而保证发电系统能够持续正常发电。
1.2汽流激振
汽轮机工作中，蒸汽流速不稳定，出现强弱波形，在低速汽流环境下工作的组件，突然被高速激流冲击，叶片受力不匀导致异常振动。原因一是运行参数的变化导致汽流不稳，得机器振动较大。原因二是汽流分量低频状态流量较大，突然频率改变，产生不均匀汽流。
1.3 摩擦振动
摩擦振动的原因主要是构件间隙有杂质产生阻力，或是润滑不足，或是构件变形与相邻构件摩擦异常增大等。其特征主要是以下三点: 1) 因摩擦振动导致波形异常，出现振幅值和相位，这种波形振动长时间存在; 2) 转子变形导致周围应力失衡，增持到振动信号上，使振动异常，但振动主频未发生改变; 3) 摩擦振动在降速尾声时振动比刚提速时大。
1.4油膜震荡
汽轮机运转时，转动的核心部件是转子，转子在高速持续动转过程中，特别是大功率状态下，转子的转动容易偏离轴线，导致转动失衡，从而对油膜产生较大的应力，油膜因受力不平衡就会产生较大的振动，从而影响汽轮机正常工作。因此，工作中要保证转子沿轴线运转，且在平衡点涡动，保证转子运转的稳定性。
2 汽轮机故障诊断技术
汽轮机结构极具复杂性的设备，在使用中可以连续运行，。但同时受其复杂结构的影响，也会出现各种运行故障，这就需要使用各种手段，对故障进行初步判断，然后根据故障的成因、特点等，使用选用适合的诊断技术，进行详细的诊断。而在使用诊断技术时，会涉及到故障诊断系统，常见的故障诊断系统有四类：第一，分析仪器与便携式检测仪表；第二，在线监测仪表系统；第三，诊断系统和计算机检测分析；第四，智能诊断系统。另外，在使用诊断系统对汽轮机故障进行诊断时，需要对一些诊断事项提高重视。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先，在进行汽轮机的故障机理进行研究时，应将其作为汽轮机故障诊断的前提；其次，将故障特征的提取作为汽轮机故障诊断的关键环节，在提取故障特征时，可以使用AN噪声消除技术、相位补偿技术和ANC技术等；再次，在采集、分析和处理大量的故障信息后，可以使用数字符号和图文等形式，对故障知识进行合理的描述；最后，确保故障推理研究的结果趋近于汽轮机的实际情况。
3汽轮机异常振动的解决对策
3.1转子热弯曲的解决对策
为了有效地预防汽轮机转子热变形产生的异常振动，在对汽轮机转子进行配套装配时，要严格按照操作流程和先后顺序进行标准安装，对轴线进行中心法校正，使轴线转动时不会产生偏离。预防措施从基础安装抓起: 1) 预埋件确保在纵向中心线上，调正螺丝进行紧固安装，保证钢丝架子能够放置在标准位置; 2) 沿纵向中心线定位悬挂钢丝的精准点，做好标记; 3) 对准各中心点及轴线，应用钢皮尺准确测量钢丝至洼窝中心两侧的长度; 4) 调正轴承及底座，两侧长度误差要在0．05mm 范围之内，确保安装到位准确; 5) 对于水平校正，最好采用水平仪现场校正。将其放置在轴瓦洼窝结合面，水平方向有倾斜时，水平仪内空气偏离中心，用垫铁进行细微调整，使水平仪内空气稳定于中心点，才能达到水平平衡状态; 6) 汽轮机安装中需要进行三次找平，第三次要彻查一偏，完成所有找平工作，从而确保轴承安装标准到位，使转子稳定运动，消除转子热变曲导致的异常振动，保证电厂正常发电。
3.2汽流激振的解决对策
汽轮机汽流激振的故障排除，首先要找到汽流激振的原因，需要对长时间振动的数据中寻找规律，将满负荷、正常运行、空载时的振动数据进行分析，利用曲线图走势，找到引发振动的因素。从而逐渐调解输出功率，汽流缓慢增加，将振动数据绘成曲线图与正常曲线图进行对比。汽轮机负荷增加后，汽门随着负荷的增加不断变化来抵消汽流振动的危害。因此，对于汽流激振的故障，需要长时间的观察和精细化调整负荷参数，才能有效降低汽流激振的不良影响，维持发电系统的正常运行。
3.3摩擦振动的解决对策
摩擦振动是机械运转中不可避免的问题。汽轮机因为摩擦产生异常振动时，往往是摩擦超出正常范围。在进行检查时，运用感官的听声响、看振动、闻焦味、摸冷热等对汽轮机的异常摩擦进行判断，一旦超出正常的摩擦现象，必须引起重视。首先判断异常摩擦的来源是转动部件还是静态部件，然后采取正确的解决措施，更换新件、增加润滑、加强散热、调整功率等等，排除异常振动，
3.4油膜震荡的解决对策
汽轮机油膜振动故障出现时，可以针对实际机器的故障情况，采用下列解决措施的一种或几种结合，尽快恢复汽轮机正常工作，保证发电厂发电系统重回正常的发电轨道上来。1) 轴瓦增压使油膜处于相对稳定的内部环境中，使振动可控; 2) 轴瓦顶部间隙过大，适当减少间隙，上轴瓦轴承宽度增大，使振动频率变小，从而降低油膜的振动; 3) 油膜异常振动与轴瓦与轴颈的结合角度大小关系密切，角度越小，振动越小，根据这一规律进行角度的适当调解，从而减少油膜振动; 4) 间隙润滑至关重要，既能减少摩擦，又能降低油膜异常振动，达到保养汽轮机组件的目的。因此，加强组件间隙润滑是降低油膜异常振动的有效方法之一; 5) 油膜振动与受力不均脱离不了干系，因此，需要加强平衡校正，使油膜处于相对稳定的工作环境中，从而降低油膜异常振动的机率。
结束语
综上所述，汽轮机的正常振动对于整体机组的正常运行具有重要的作用，一方面实现了对机组的安全控制，另一方面又确保了生产的正常进行，对于整个电力与供汽系统而言就有重要的意义。因此，在实际的生产操作中，要采用科学合理的方式避免振动异常现象的出现。机组投入使用之前，要进行试运行测试，及时发现异常振动并妥善处理，安装必要的监视与保护控制系统，对振动情况进行监测与保护，保证整体机组的安全运行。
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论文作者:喜晓亮
论文发表刊物:《中国电业》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/5
标签：汽轮机论文; 转子论文; 油膜论文; 故障论文; 异常论文; 摩擦论文; 原因论文; 《中国电业》2019年第09期论文;