汽轮机震动的原因及处理措施分析

汽轮机震动的原因及处理措施分析摘要：汽轮机发电系统是热电厂最重要的设备，若汽轮机震动幅度超过了规定的范围，则会对机组产生一定的损害和不良影响。本文针对汽轮机震动原因以及震动危害进行了分析，在解决汽轮机震动方面提出了相应的处理措施，以此给汽轮机运行的稳定性提供保障。关键词：汽轮机震动；转子；汽轮机组引言：汽轮机的工作原理就是将热能转化为机械能，目前在我国热电厂中汽轮机仍被广泛应用，但是在实际的应用过程中，由于转动装置无法保持绝对的平衡，在工作过程中很容易发生震动。特别如果汽轮机中的零件出现了共振现象，这会增大零件所受的动应力，导致零件出现疲劳损坏现象。1汽轮机组常见震动的原因分析1.1汽轮机自身的原因汽轮机常见的震动原因中自身原因是主要原因：(1)汽轮机转动不平衡；(2)汽轮机转子对中较差；(3)汽轮机的转动零件整体平衡性较差，或是在安装的过程中就存在质量问题；(4)汽轮机的受热机组在安装过程中存在一定的问题，特别是冷态安装过程中，工作人员并没有考虑到汽轮机在热态工作状况下的热变形与热膨胀现象，这就导致如果汽轮机组受热时就会出现膨胀现象，进而导致转子出现弯曲转动平衡被破坏；(5)汽轮机中部分配件的尺寸不符合汽轮机的标准要求，比如轴封片与轴颈之间的尺寸配比不合适，导致配合过紧，在受热的时候，轴颈和密封片之间产生摩擦引发震动现象；(6)瓦壳在轴承座中存在松动现象[1]；(7)汽轮机的轴承存在缺陷；(8)汽轮机轴承的动态性能较差，特别是在半速涡动或者是油膜震荡引发的震动，这些都会影响汽轮机的正常运行；(9)汽轮机的整体基础设施存在严重的不规范现象，或者是出现了基础下沉这些都会导致汽轮机出震动。2运行方面的原因1.2.1运行时机组旋转中心偏离引发震动(1)在启动汽轮机的过程中，若暖气时间不足、提升速度过快或者是出现负载增加的情况，都会引发气缸热膨胀，系统无法均匀调节，从而导致汽缸无法实现自由膨胀，转子与气缸出现变形现象，引发汽轮机运行时震动。(2)汽轮机在运行时若出现真空下降的现象，会增加排气的温度，同时机组后轴轮会抬高，最后使得机组旋转中心出现偏差产生震动。(3)汽轮机大修之后，在安装汽轮机靠背轮时没有对准中心位置，使得汽轮机在运行的过程中产生震动，与此同时，震动会随着负荷的增加不断增大。(4)汽轮机在实际的工作过程中，由于进气的温度过高会导致汽轮机的机组出现膨胀现象，这种热膨胀会使得轴封进一步升高，在这种情况下，轴向会出现位移从而引发震动。1.2.2运行时转子动平衡偏差引发震动(1)汽轮机在运行的过程中，如果叶片出现了折断，那么就可能会导致转子无法正常工作，或者是出现旋转不平衡的现象。在这种情况下，汽轮机的转子旋转过程中会出现较强的离心作用力，这些都是导致汽轮机转子出现振动的主要原因。(2)汽轮机转子的弹性弯曲也是使汽轮机出现振动的原因之一，转子的弹性弯曲使得旋转出现不平衡，这种现象与转子质量不平衡而导致的震动非常相似，但是其振动方向却是轴向振动与质量引起的振动在此处不同，等到其达到临界转速时振动的幅度也是最大的。(3)汽轮机的轴承油膜被破坏时，也会引发一定的震动。因为如果轴承的油膜被破坏，就会导致轴瓦表面的钨合金发生融化，使得轴受热面出现弯曲的现象，进一步导致机组震动更加强烈[2]。(4)汽轮机在旋转过程中，其部件与之间的摩擦导致机组出现震动，例如燃气机的叶片和导向叶片之间的摩擦，导致叶片发生变形，隔板弯曲等都是由摩擦而引起的震动。(5)汽轮机在工作过程中，部分水蒸气会进入到气缸内造成水冲击现象，这就会使得转子的轴向力进一步加大，转子也就会发生震动。2汽轮机组震动的危害对于热电厂的日常生产工作来说，一轮基础是最重要的基础设备，如果在工作过程中汽轮机组出现了严重的震动，超出了标准规定，那么就会导致整个电厂的运行系统受到严重影响。以下是汽轮机组出现震动的危害：2.1导致转子轴封出现严重磨损如果汽轮机机组在运行过程中出现较为严重的震动，就会导致转子的端部轴承出现更加严重的磨损，这样就会使得电机组的整体气密性受到严重影响，甚至会使得低压刚进入空气出现严重的故障问题。如果汽轮机组的密封性被破坏，而工作人员没有发现这种情况，并及时采取措施进行控制时，就会导致汽轮机组的高压端密封出现状况甚至发生泄漏，导致转子高温受热，从而发生弯曲。这样不但会损坏基础的轴系表面润滑膜，而且会在很大程度上影响轴系的润滑效果，同时由于密封被破坏，也会导致基础的机械效率大大下降，出现严重的能源浪费。2.2导致隔板之间气封磨损汽轮机出现震动会导致隔板之间的气隙会出现较为严重的磨损，这样会导致整个机组出现更为严重的漏气现象，进一步导致转子的轴向力增大，从而使得推力瓦受力更加严重，甚至出现钨合金融化的现象。2.3影响热电厂经济性能汽轮机主要是通过“热能——机械能——电能”的形式发电，所以，在热能越高的情况下，发电系统的发电效率也随之增加，，然而在汽轮机运行的过程中，由于气氛的间隙不断汽轮机，整体的热效率就高，但是如果出现漏气问题就会降低其热效率。而汽轮机的气氛间隙大小与机组的震动状况有着非常紧密的联系，如果发生较为强烈的震动就会导致间隙大大增加，降低了机组整体的热效率。2.4导致整体设备存在严重故障如果汽轮机在运行过程中震动过大的话，就会导致机组上的仪表以及传感器设备都无法正常工作，甚至在运行时产生错误信号，使得汽轮机后续运行发生非常严重的故障。不仅如此，若发电机转子在强烈震动状况下运行，会出现绝缘损坏，从而导致机组温度大幅度增加，高温情况会使得绕组发生短路，严重的话还会导致汽轮机整体机组报废。对于汽轮机维修而言，汽轮机震动是难度系数最高的一种故障问题，导致汽轮机震动的因素有很多，因此，工作人员在进行检修的过程中必须寻找到机组震动的故障原因并对其进行分析，有针对性地制定优化改进措施。3处理汽轮机组震动的具体措施3.1投入使用之前进行震动测试在安装了新的汽轮机后，工作人员必须经过运行测试以及震动测试后才能够安排后续的应用。如果在测试的过程中发现震动值超出了标准，那么就需要进行全面检查，寻找出震动原因并进行优化，将震动降低在合适的范围内，才能够投入到后续的使用。3.2制定科学完善的检测体系安装震动动检测装置可以对汽轮机组运行时震动的情况进行监控，若震动幅值不符合相应标准，震动检测装置就会发出警报，工作人员在收到警报信息之后，需要马上采取措施进行处理，防止设备运行出现严重故障。同时工作人员还要加强对于震动的监控管理力度，只要震动幅值超出了规定值的，防止故障扩散。3.3安装传感器实施检测工作技术人员可以选择在汽轮机经常发生震动的位置，安装传感器来对震动进行检测，这样汽轮机在运行过程中如果发生了震动，那么技术人员就可以立马得知，并根据传感器所发出的信号来判定机组的运行状况。同时工作人员还可以根据传感器所采集的信号来加强对于运行设备的控制，优化机组的自动化控制。4结语综上所述，热电厂在生产过程中，汽轮机如果发生震动会影响到整个生产过程，降低机组的使用寿命，甚至会影响到供电，造成汽轮机报废。因此在日常的生产过程中，管理人员必须加强对于汽轮机的管理，针对汽轮机震动的原因进行分析，并采取科学有效的处理措施。在接收新设备之前，需要对整个基础进行震动测试，确保其符合标准要求后，才能够装机使用，在运行过程中针对汽轮机的震动状况要实施动态化的检测，根据