汽轮发电机组异常振动的诊断与处理.doc

1、汽轮发电机组异常振动的诊断与处理摘要：不同容量的汽轮发电机组在运行的过程中都会产生不同类型的异常振动，因此要及时的发现异常，并找出原因和解决的方法，减少事故发生，保障设备和人身安全。本文从 600MW 超临界机组的角度出发，找出汽轮发电机组异常振动的原因，并提出相应的技术改造方案。 关键词：汽轮发电机组；异常振动；诊断与处理 中图分类号：TM311 文献标识码： A 前言 近年来，大容量、高参数的机组在我国逐渐普及，最为典型的就是600MW 超临界机组，而大容量的发电机组如果在运行中出现异常振动产生的危害就更加严重，因此摸清该机组异常振动的类型以及产生该振动的原因就显得十分必要。 1. 600

2、MW 超临界机组异常振动的危害 机组的异常振动会给人身和设备带来很大的危害，600MW 超临界机组的异此常振动更是如此。机组的异常振动对设备造成的影响表现在：机组的异常振动往往会加剧机组设备的动静摩擦 ，使一些零件的磨损程度更加严重，并且加剧了部分部件的疲劳损坏，同时也是部分紧固件开始松动；此外机组的异常振动不仅损坏设备，还会对设备周围的建筑物造成或轻或重的损坏，这也间接的会对设备造成损坏，使机组的经济性大大降低。同样，机组的异常振动对人体也有一定的危害如机组的异常振动产生的噪音伤害工作人员的神经，还会对身体的某些器官带来伤害，最直接的就是工作人员的耳朵会受到很大的伤害。 由于机组的异常振动会

3、给厂里的设备以及人员带来意想不到的危害，技术人员更应该及时的了解机组异常振动的多种原因以及振动的类型，使运行和电建人员能够更好的防患于未然。 2. 600MW 超临界机组异常振动的类型以及消除异常振动的方法 谈及 600MW 超超临界机组，要说到它的历史。在 20 世纪 80 年代，哈电集团开始生产 600 MW 汽轮发电机组。哈电集团引进美国西屋公司技术后，开始生产亚临界 600 MW 机组。直到近年来开始陆续生产超临界600 MW 机组、600 MW 超超临界机组。在哈电集团引进了国外先进的技术，生产的 600 MW 机组的质量很好，但是，由于设备的生产加工工期短、机组安装或检修工期紧和运

4、行操作不当,以及对振动限值要求更高等方面因素的影响,仍然有轴系振动未达标，所以现在部分超临界 600 MW 机组会出现异常振动的问题，但是，随着这么多年的实践和总结，现已探索出处理这些异常振动问题的办法，现在简单介绍其振动原因。在超临界 600 MW 机组的异常振动中按照激振能源的不同，可以把机组的异常振动分为强迫振动和自激振动。 2.1 分析下强迫振动引起机组异常振动的原因及解决办法 强迫振动是汽轮发电机组异常振动中最普遍的振动，这类振动是由外界干扰产生的。主要表现为强迫振动的波形呈现出正弦形，并且该类振动的主频率与转子的转速是相同的。产生的原因归结起来有转子质量不平衡、转子中心不正、汽轮机

5、膨胀受阻、支承刚度不足和共振、轴瓦松动、热不平衡响应和电磁干扰力引起的振动。 (1)转子质量不平衡的因素及解决措施 转子的质量不平衡会引起机组的强迫振动，因此，在进行机组的异常振动处理中要从引起转子质量不平衡的原因出发，经过多次的研究和比较，得出的结论是引起转子质量不平衡的原因有以下两点：单个转子在加工制造的时候出现质量不平衡；在使用过程中转子的某个部分被磨损或脱落而造成的转子质量不平衡，进而引起的机组的异常振动。其中最容易造成转子质量不平衡而引起机组振动的现象是挠性转子的叶片断落。 (2)汽轮机膨胀受阻的因素及排除办法 汽轮机如果发生膨胀受阻，就会使机组各轴承之间的位置标高发生改变，最直接的

6、影响就是使转子的中心也跟着改变，并且轴承座与台板之间的接触状态也会由于汽轮机的膨胀受阻而改变，使轴承座的支承能力大大下降；同时汽轮机的膨胀受也会使机组的动静摩擦加剧，使转子的平衡遭到破坏，进而引起机组的异常振动。 这种现象一般发生在机组的安装过程中。但是在机组的运行过程中如果安检、维修不到位也会造成此种现象的发生。因此为了减少汽轮机的膨胀受阻给机组带来的异常振动就要在安装和运行的过程中加倍小心，确保滑动接合面和滑销系统内部的清洁。 (3)支承刚度不足和共振的因素及处理方法 轴承座往往在机组中担负着支撑的作用，因此如果汽轮发电机组的轴承座与与之相连的部分构件如台板、气缸之间的连接有松动的话就会使

7、轴承座的支承刚度不足，要想有效的解决这个问题就要求安装人员在对机组进行安装的过程中，把与轴承相连接的部分紧固好，以防其在运行中出现松动，并且如果机组在运行中出现了以上问题，要及时检修和维护。 (4)瓦松动的因素及解决的手段 轴瓦之所以会松动是因为在安装时紧力不足或者机组在长时间的振动中会使紧固力度降低反过来又会加剧机组的振动。并且轴瓦松动不仅会加剧轴承的振动，同时在振动的过程中还会伴随着产生高分贝的噪音，这对设备和人体都是极为不利的。因此要想消除轴瓦松动的影响就要在机组的安装、运行以及检修中特别注意轴瓦的紧固情况，以免出现不必要的损失。 2.2 简单概述下自激振动引起机组异常振动的因素及解决办

8、法 引起汽轮发电机组异常振动的另外一个原因就是自激振动。所谓的自激振动其实一种负阻振动，这是因为自激振动其本身产生的阻尼力不是阻止机组的振动而是加剧机组的振动。这种振动不依赖于外界输送能量，而是自身振动的延续。 激发这种自激振动的类型有轴瓦自激振动、摩擦自激振动和间隙自激振动。 轴瓦自激振动发生在轴颈和轴瓦润滑油膜之间，包括半速涡动和油膜振荡。 半速涡动由于振幅不大，因此一般不会对机组的安全造成严重的威胁。油膜振动在是轴瓦自激振动中最常遇到的情况，但是这种振动不能通过提高转速的办法来消除，增加轴承比压降、低润滑油的粘度是降低油膜振荡的有效措施。 摩擦自激振动是由于机组在运行的过程中动静摩擦而产

9、生的自激振动，要想消除这种摩擦自激振动就必须减少汽轮发电机组在运行中的动静摩擦频率，如果有可能要避免运行中动静摩擦现象的出现。 转子在受到外界干扰时会产生径向的位移，而径向位移的改变会使机轮叶片四周间隙的均匀性发生变化，而造成间隙一侧大，一侧小，间隙的不均匀使漏气量也不均匀，间隙小的一侧漏气量就会减少，那么叶片受到的作用力就会增大，反之，漏气量大的一侧就会使作用在该侧叶片上的作用力降低。而这种两侧作用力的差值如果大于叶片由于转动而产生的阻力时就会造成间隙自激振动。 要想消除间隙自激振动最有效的方法就是使转子和汽缸的同心度保持在技术标准值上，并且要使动静间隙得到合理的调整。 3.结语 随着科技的

10、不断进步，大容量、高参数的机组在我国的应用不断增多，这种大容量的机组给电厂的效率带来了提高的同时，却也多多少少也会产生一些问题，例如，600MW 超临界机组的异常振动就是典型的问题之一。如何解决并避免这些异常振动对机组设备的安全以及人员的生命安全有着重要影响。这要求相关的技术人员要对产生异常振动是原因进行分析并探讨出解决问题的方案，这样不仅能够为电厂的安装、检修提供必要的前提条件，还能够有效的保证大容量、高参数机组的安全运行。参考文献: 1闫 军， 汽轮发电机组异常振动的原因及处理方法 ，机电信息 ，2010 年，第 36 期总第 282 期. 2何辉,吴强， 600MW 超临界机组汽轮机中压缸启动及故障分析处理 ，华电技术，2009 年 3 月第 31 卷第 3 期. 3张 瑜,刘 岗， 600MW 超临界机组引风机变频器的故障分析及处理 ，热电技术 ，2010 年第 4 期.