火电厂汽轮机异常振动故障排查技术探索.docxVIP

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火电厂汽轮机异常振动故障排查技术探索

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摘要：随着社会经济水平的不断提高，人们对电能的需求量越来越大，因此，对电能的稳定性提出了更高的要求。而火力发电是我国经常采用的一种发电方式，在火力发电的过程中，汽轮发电机是否能够正常、稳定、安全地运行直接影响了供电效果。为保障火力发电厂的日常发电工作顺利运行，必须提高火力发电厂汽轮机检修水平，对汽轮机检修过程实现精细化管理。

关键词：火电厂；汽轮机；异常振动；故障排查

引言

汽轮机的顺畅运行是电厂为人们日常生活提供大量电能的重要保障。但汽轮机在运行中经常出现振动异常等情况，可能会导致故障出现，影响电厂的持续供电。因此，需要做好对汽轮机振动的监测，从多方面排查造成汽轮机振动异常的因素，结合实际情况做出有效处理。

1汽轮机振动异常监测概述

异常振动是汽轮发电机最为典型和常见的一种故障。出现此类故障问题的原因非常多，其中最常见的原因有以下几种：一是汽流激振，二是摩擦振动，三是转子热变。如果出现汽流激振问题，那么汽轮发电机会立即产生大量的低频分量，同时，在运行参数的不良影响下，导致汽轮发电机出现明显的振动；在汽轮发电机内部，转子间的相互摩擦会产生振动，因为转子在不同的摩擦点产生的摩擦力不同，导致转子因为受力的不均衡而产生振动；如果出现转子热变问题，那么转子的温度会急剧升高，同时，汽轮发电机的振动幅度明显增加。引起转子热变的原因主要是转轴的材质不均，轴向间隙不足或者是同一平面上的轴承存在不对称温差等。

2火电厂汽轮机出现异常振动的原因

2.1因转子受热弯曲变形而导致异常振动

汽轮机的转子受热弯曲变形后会导致汽轮机发生异常振动。导致转子受热弯曲变形的因素很多，最主要的是转子散热不良、自身热量过高导致的变形。在汽轮机运行时，冷空汽、水汽等进入汽缸内，和汽缸产生摩擦产生大量的热能，这些热能导致转子难以有效冷却而受热变形。一旦转子弯曲变形，就会影响到转轮机组的正常运转，出现异常振动。这种异常振动如果不能及时被发现并有效解决，将会给汽轮机的正常运行带来影响，严重情况下将直接导致故障产生。转子受热弯曲，使轴弹力发生改变，引发转子运行失衡，离心相位发生改变。如果轴弹力和离心力能够得到抵消，转子的振动幅度将比较小，对汽轮机运行带来的影响也较小。如果两种力不能抵消，甚至叠加在一起，就造成转子大幅度振动，产生剧烈的噪声，引发故障的可能性极大。

2.2由于汽流不均产生汽流激振

当汽轮机机组的负荷一直增加，超过某个临界点时，就会使轴振动迅速加大，而低于这个临界点时，振动会立刻减弱。振动的频率与高压转子一阶的临界转速相等或略低，产生的汽流激振是正向涡动，多是在高压转子部位产生，也有的出现在再热中压转子处。之所以形成汽流激振的现象，是因为汽轮机运行状态下，汽道内的汽流不够均匀，导致叶片受力不均。而对于大型机组，汽流膨胀的地点位于叶片末端，所以，汽流运行路径发生错乱而形成汽流激振。另外，如果轴封不严密也容易造成汽流激振。

2.3因摩擦振动而导致转子热弯曲变形

汽轮机在运行过程中会产生一定的摩擦振动，这对汽轮机的影响并不大，但却会对转子造成影响。转子由于摩擦振动造成自身受热不均匀，进而出现热弯曲，失去了应有的转动平衡，出现异常振动现象，这将给汽轮机的平稳运作造成不良影响，严重情况下会形成异常振动故障。

2.4油膜振荡引起的振动

油膜振荡的问题在设备启动和升速的过程中是最容易出现的，其原因是在设备启动时，轴承油膜上的发电机转子会高速旋转，加大了油膜承受的荷载，一旦破坏了设备初始的稳定性就会导致振动的情况。转子如果运行的状态是不稳定的，就会提升轴颈旋转线的速度，转子与轴承之间的摩擦损耗需求量增大，油膜压力增加的过程中就会出现振荡，汽轮机的振动也会升高，当振动的频率升高到第一临界转速的两倍时，振幅和涡动随之会受到影响，也会导致汽轮机转轴出现强烈跳动的现象。

3针对火电厂汽轮机常见异常振动采取精细化管理

3.1检修前：做好准备工作并明确汽轮机使用状况

检修前，工作人员必须做好相应的准备工作，对于目标检修汽轮机的使用寿命、已使用时间、使用期间曾经出现过的问题与故障以及针对这些问题与故障曾采取过的解决方案进行全方位的了解，以此为后续的检修分析工作打下良好基础。与此同时，在检修前的准备阶段，检修人员还应具体了解火力发电厂的实际情况，而不能将关注的方面局限于汽轮机本身，必须把握汽轮机在火力发电厂整体生产过程中的具体位置，从而进一步提升检修方案的针对性与时效性。在准备阶段，检修人员还应搜集汽轮机的相关数据，比如汽轮机振动频率、汽轮机轴承载重等数据，提前准备相应的零部件，做好汽轮机备品备件管理工作，从而提高检修工作的整体效率。

3.2检修中：控制检修进度与检修