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摘要：异常振动在火电厂汽轮机发电机组当中难以回避的一个故障，为了更好的对这一故障状态进行分析以及诊断，我们需要对火电厂汽轮机发电机组当中出现异常振动的原因进行充分的了解，然后严格按照操作流程处理，避免故障恶化。在以后的发展中，电力企业要加强人员的培训，提高个人能力，提高岗位责任意识，将工作放到第一位上。基于此本文分析了火电厂汽轮发电机组振动及其诊断。
关键词：火电厂；汽轮发电机组；振动；其诊断
1、振动给火电厂汽轮机带来的危害
振动是衡量整个火电厂机组安全、汽轮发电机组的检修质量和经济运行的重要指标。整个机组的经济运行会因为汽轮机运行振动过大而遭受损害，在运行的过程中，汽轮机的振动较大，对各部件起连接作用的零件也会发生松动、脱落，难以保证机组的安全运行；过大的振动，加大动静部件和支撑零件的摩擦力度，加剧电刷和滑环的磨损，静子槽楔会因此而松动，磨损绝缘，严重的损耗了汽轮机机体。振动给产生动静的部分摩擦，转子弯曲。
2、火电厂汽轮发电机组振动的原因和诊断
在火电厂的日常运行当中，进行安装以及检修操作都是必不可少的，在操作的过程当中出现操作不当的情况是多方面原因造成的，因此需要重点加强研究。
2.1、气流发生激烈振动
很多大型汽轮机出现的振动，都是由于气流的激烈振动造成的，当出现气流激振时会表现出以下几个特点，第一点，汽轮机组承担的负荷会超过一个特定的值，这样汽轮机轴发生剧烈的振动。第二点，在强烈的振动之下，产生的频率和高压下的转子频率一致。第三点，在高压转子段发生气流激振问题，末级时间过长，气体在叶片末端出现紊乱，甚至会发生气流激振问题，进而叶片受到不均匀气流的冲击出现气流激振的问题。
2.2、设备出现严重的摩擦振动
对于摩擦振动而言，主要有两个特点，第一点在转子热弯曲情况下，会有新的作用力，导致不同力之间的平衡被打破，但是其主频率还是工作频率，在非线性因数的影响之下，会导致频率的不同，甚至其波形会发生削顶问题，第二点，当出现这种摩擦振动后，其振动的幅度，以及相对位置会有一些波动，波动的时间也比较长。重摩擦出现的高温要比轻摩擦高很多，那么转子截面温度发生不均匀问题，当对其局部加热后，转子就会出现热弯曲问题，这种情况下就会发生严重的振动。
2.3、转子热变形
在很多情况下，当机组从冷态启动，并进入定转速，拖动负载的时候，伴随着转子的温度将阶段性地提高，源于转子内部的应力会造成其形状的改变，这将造成一倍频振动从幅值和与相位两方面的改变。这就能解释转子温度与蒸汽参数对一倍频振动的影响。转子不论是的永久性的，还是短时性的形变，都和转子质量偏心，有着相同的产生故障的原因，均会形成旋转的激振力使轴的两端进行锥形的运动，这将造成50Hz的轴向振动。此外，在某一转速下，转子的振动幅度会小幅度的转弱，即从波形图上可以看到一个凹型的变化，这是弹力与离心力的相位不同步，带来了在总振幅上的削弱表现，从这可以看出其与不平衡转子动力特性的区别。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆弹力小于离心力的作用时，凹点出现时对应的转速低于临界转速，反之，这一现象发生时的转速将大于临界转速。对于这一原因造成的故障，只需要用好的转子换下变形的，就能消除异常振动。
3、优化措施
3.1、解决气流激振的措施
结合总结出的气流激振特点，在解决这一问题时，可以对故障进行跟踪调查，结合这一年工作中机组运转的数据，尤其是振动参数，将其绘制出曲线图，然后观察曲线图所发生的变化，要求在不同情况下，明确机组在气流激振状态下的工作情况，然后检查中将其振动情况和总结经验进行对比，从而分清其是否存在振动故障，有效避免出现气流激振问题。
3.2、解决摩擦振动问题的措施
摩擦振动是比较麻烦的，因为任何机械设备在运行过程中，都会存在摩擦力，这一问题是不可避免的。在日常检查汽轮机的时候，或者是进行设备维修的时候，要重点对各个部件进行检查，尤其是相互之间的摩擦情况，分析其是静摩擦还是动摩擦。除此之外，时刻留意机组的各个零件之间是否存在着摩擦声音，声音不能超过一定的范围，振动频率也要控制在一定的限度内。如果发生严重的异常声音，那么工作人员针对该设备，或者设备中的局部构件等进行维护和更换，避免相邻的零件之间摩擦产生振动使得汽轮机组出现故障。
3.3、转子热变形的改善措施
转子热变形引起的振动与汽轮机振幅的增加有关，而引发转子热变形的主要原因是转子温度和蒸汽参数的变化。机组在冷态带负荷阶段，转子的温度升高，释放的材质内应力会引发转子热变形，倍频振动增大，相位也产生相应的变化。当转子接地的问题在火电厂中出现时，我们能够发现显著变形的情况发生在转子端部的线圈上，汽端的端部线圈的变形也较为严重，影响了汽轮机的正常工作。因而需要将护环下绝缘中的滑移层工艺加强，通常是将一层聚四氯乙烯的滑移材料覆盖在转子的表面，以便尽可能的将自由伸缩的阻力在线匝热膨胀的情况下减少。存在于护环下的工艺推拨角度也应当减少，所选择的线匝铜线必须有一定的银含量，其目的是为了将绕组线匝导线中的抗蠕变性能和屈服强度提高。在负荷的升降和机组的调峰工作中速度控制非常重要，不能太快。
总之，蒸汽是汽轮机的动力来源，其通过蒸汽机的热能能够获得机械能，而支持机械运动。高效是人们广泛使用汽轮机的主要原因，目前很多因素会导致汽轮机组轴承出现振动过大或者异常的现象，因此需要重点加强研究，从而更好的确保其正常运行。
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论文作者:李超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/22
标签：转子论文; 机组论文; 汽轮机论文; 火电厂论文; 汽轮论文; 摩擦论文; 气流论文; 《电力设备》2017年第26期论文;