电厂汽轮机组振动问题研究与处理措施

电厂汽轮机组振动问题研究与处理措施

王汝瑶

身份证号码：421125199711258212

摘要：汽轮机组是发电厂运行过程中非常重要的基础生产设备，但由于其运行时间较长，关键部位的运行零件由于长时间的运作和磨损很易出现故障，进而使得汽轮机组运行出现问题。目前发电厂设备中汽轮机组的多种故障中振动是非常常见且复杂的问题，造成汽轮机组异常振动的原因有很多，工作人员需详细了解汽轮机组异常振动的诱发因素，从而查明原因进行优化改进。基于此，文章首先对导致电厂汽轮机组振动问题的原因进行了分析，然后提出了一系列处理措施，以供参考。

关键词：汽轮机组；振动问题；处理措施

1优化汽轮机组振动问题的必要性分析

近年来，在电厂发展中，对汽轮机组的重视程度不断提升，进而保证电厂的生产质量以及生产效率，应不断加深对汽轮机组的研究力度。经过深入的调查发现，我国电厂汽轮机组在运行过程中产生振动的危害较大，并且振动产生的故障危害种类较多。例如，在电厂汽轮机组运行过程中产生振动危害，严重增加汽轮机组运行零件的压力，导致零件磨损程度较高，降低仪器的使用年限。在电厂汽轮机组运行过程中，产生振动是正常现象，将振动的幅度以及频率控制在标准范围内就不会对汽轮机组造成影响，当电厂汽轮机组的振动幅度超出标准范围，应当归属于电厂汽轮机组异常振动，会对电厂汽轮机组造成一定的影响。因此，电厂汽轮机组发生异常振动时，为了降低其伤害，相关技术人员应积极展开调查维修，分析汽轮机组振动故障的主要原因，并积极地开展针对性处理，保证汽轮机组稳定运行，为电厂的可持续发展提供重要保证。

2电厂汽轮机组振动问题诱因分析

2.1中心不正

导致中心不正的因素较多，其一，机组启动前后的参数变化会造成机组热膨胀不足或热应力偏大，由此进一步加大负荷影响，对设备系统运行带来不利；其二，转子歪斜。由于机组自身出现位移，导致偏离情况严重，出现动静摩擦以及机组振动情况；其三，汽轮机工作期间需要科学设定设备温度，如果存在违规操作，会导致转子膨胀不均匀以及轴系不均衡，振动问题随之出现，通常轴承振动是由于热力不均匀、气缸膨胀不充分、转子中心安装期间出现偏差、油膜震荡等因素导致的，其中，动静摩擦主要是动叶和静叶的摩擦。

2.2转子热弯曲故障

转子受热后出现的弯曲变形称为热弯曲。热弯曲将导致转子平衡状态的变化，因此热弯曲又称为热不平衡。转子热不平衡是指转子受热后（如机组带有功负荷或发电机转子加励磁电流后）产生附加的不平衡力而出现振动改变的现象。热弯曲是一种机组较为常见的振动故障，引起热弯曲的原因也是多种多样。针对整个汽轮发电机组而言，可分为两部分来研究热弯曲故障，包括汽轮机转子热弯曲和发电机转子热弯曲。汽轮机转子在高温和高压的蒸汽介质中工作，发电机转子在投入励磁电流后也会被加热。一般来说，转子温度的均匀增加只会引起长度的增加，而不会使转子产生弯曲。之所以发生弯曲，是由于转子截面存在着某种不对称的因素，包括温度不对称、受力不对称、材质不对称等。

2.3油膜振荡

电厂汽轮机工作期间如果运行不稳定，会对整个机组的运行造成影响。所以，需要控制转动速度，分析振动幅度，对失去稳定性的具体表现和原因进行归纳与总结。油膜振荡和启动期间的顶轴油压不足、润滑油带有杂质有关，随着轴承油膜被破坏，其稳定性开始下降，并且出现振动，尽管多数为低频率振动，不过依旧需要通过调整振动浮动避免严重振动。

3电厂汽轮机组振动问题处理措施研究

3.1创新电厂汽轮机组振动监控手段

为了降低电厂汽轮机组振动的影响，电厂管理人员需要启动全程监控的技术手段，对电厂汽轮机组振动情况进行系统化的监督。在传统电厂汽轮机组振动监督工作中，采用人工监督的工作模式，电厂管理人员通过指派相关人员，对汽轮机组的运行进行监管，保证电厂汽轮机组运行的稳定性。随着时代的发展，我国信息技术水平不断进步，传统的人工监控技术手段已经不能满足电厂汽轮机组发展的需要，积极与现代化信息技术手段相结合，利用远程监控系统以及智能化设备对电厂汽轮机组运行振动情况实时监控，利用智能设备减少电厂人工成本消耗，为电厂的发展提供资金保证。基于现代智能化技术手段，发现电厂汽轮机组振动存在异常的现象，监控系统将第一时间触发报警系统，通知维修技术人员进行维修，保证电厂汽轮机组稳定运行。

3.2提升电厂汽轮机组防振装置水平

为了降低电厂汽轮机组振动问题发生频率，相关管理人员应事先给电厂汽轮机组安装防振装置，通过防振装置提升机组的安全性，保证电厂的稳定生产。在汽轮机组防振装置实际安装过程中，要积极分析电厂汽轮机组的实际情况，保证防振装置参数与电厂汽轮机组的运行参数相符合，能够最大限度地发挥出电厂汽轮机组防振装置的作用，同时不会对电厂电力生产造成影响。在防振装置运行过程中，一旦电厂汽轮机组出现异常振动现象，防振装置会自动生成保护线路，及时断开电源连接，停止生产活动，保证电厂汽轮机组设备安全。在机组振动问题处理结束后，方可正常生产。

3.3科学有效的保护措施

电厂汽轮机组运行过程中须重视科学完善的轴承振动测量装置和轴振动测量装置（振动检测、监测系统），只有这样才能使其在实际操作过程中振动的数据范围不超过一定值，根据整个装置所返回来的脉冲信号来强化对于整个电路回路的监控管理，允许主蒸汽阀门自动关闭。另外如系统运行过程中出现了振动，须根据系统运行状况对机组的基础设备进行逐步完善，确保其在实际运行过程中有系统性的防振动保护装置。在进行轴承振动测量的过程中，需将有关的安装与处理工作落实到位，在安装的过程中需考虑安装过程中存在的一些特殊因素，安装涡轮轴承后可任何时候对设备的振动情况进行检查，如振动幅度超过了一定的数值范围，就需将信号反馈出去来对电路进行全方位的控制科学合理，进一步提升设备的安全性。

3.4完善故障处理技术

在电厂日常工作开展的过程中，为提高生产效率，确保生产设备发挥最大效果，相关技术人员可以对生产所需技术进行一定的创新和改造。现阶段，在日常工作开展时，工作人员通常采取直接启动模式控制设备，但是这种控制方法会对设备产生一定的损伤，并且比较容易导致振动问题的产生，因此可以对设备的控制模式进行以下创新：第一，中心不正问题的处理措施，在安装和检修过程中应严格进行轴系找中、在运行过程中应避免对机组轴系形成冲击负荷，才能保证大型汽轮发电机组的安全、稳定、经济运行。提高检修和工艺水平，安装保证联轴器无飘偏和偏心，处理接触面锈蚀和改进润滑系统，消除滑销系统卡涩，消除支撑轴承标高偏差。控制机组的负荷符合规定，禁止机组超负荷运行。如果是由于支撑轴承标高的变化导致的轴承不对中，查找影响轴承中心的因素如：轴承座垂直方向的热膨胀、油膜厚度的影响、基础框架受热不均的影响、凝汽器水位和真空的影响。第二，转子热弯曲故障处理。汽轮机转子热弯曲故障解决措施：采取盘车或暖机进行直轴，若盘车或暖机转子的晃度或振动减小，则延长盘车或暖机时间直至转子晃度或振动合格；若连续盘车或暖机无效，则说明转子产生永久弯曲，应停机检查和进行机械直轴。发电机转子热弯曲故障解决措施：（1）如果发电机转子的振动与冷却介质的温度有关，这时需要进行转子通风试验和流量试验（来确定局部堵塞部位，然后进行反冲洗，疏通冷却通道。（2）当怀疑发生绕组局部短路或匝间短路时，需要进行一些电气试验查找短路部位，如气隙探测绕组实验。汽轮机转子热弯曲故障对策：如果振动是在限值的范围中，可以不考虑。但是如果超过限值，但是振动增量相对不大或者比较稳定的情况下，可以对器轮子转子进行热平衡，对一部分热弯曲产生的质量不平衡进行补偿。第三，对于发电厂汽轮机组运行过程中的油膜震荡故障，可选取以下的方法进行处理：首先工作人员可选择减少轴瓦顶部间隙，或是通过增大轴承合金的宽度；其次选择调整平衡之间的数值来使得不平衡分量降到最小；最后提高润滑油的进油温度，通常情况下提高到40～45摄氏度，降低油粘度，启动顶油油泵，应用静压与动压混合式运行的方法来增加轴承油膜的径向刚度，一般情况下机组出现油膜震荡使用该项措施非常有效。

结语

综上所述，随着近年来我国社会经济和科技水平的不断提高，我国电厂普遍取得了较大的进步。电厂中绝大部分工作都要依托于汽轮机组的使用，汽轮机组在实际运行过程中常常出现损坏，严重时甚至导致安全事故的发生，汽轮机组发生安全事故很大一部分原因是机组出现振动问题。为改善这一情况，相关工作人员应深入分析汽轮机组振动产生的原因，并且有针对性地制定措施进行改善，以从根本上彻底解决电厂汽轮机组振动问题，促进电厂健康、长久地可持续发展。

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