汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)分析與處理

時(shí)間：2019-06-28作者：河北國(guó)源電氣股份有限公司瀏覽：128

　　[摘 要]汽輪發(fā)電機(jī)組軸承振動(dòng)的大小直接關(guān)系到機(jī)組能否安全運(yùn)行，而對(duì)于發(fā)電廠來(lái)說(shuō)發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行對(duì)發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益有很大的影響。發(fā)動(dòng)機(jī)組的振動(dòng)水平有在很大程度上決定著整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行狀況，機(jī)組質(zhì)量監(jiān)管人員都必須充分了解機(jī)組的振動(dòng)水平。特別是對(duì)于工作狀態(tài)不太正常的機(jī)組，較要密切關(guān)注機(jī)組的振動(dòng)情況。本文主要就振動(dòng)檢測(cè)的主要內(nèi)容和主要方法進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
　　[關(guān)鍵詞]汽輪發(fā)電機(jī)組，振動(dòng)，故障處理
　　中圖分類號(hào)：TM311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）02-0000-01
　　1 機(jī)組振動(dòng)檢測(cè)的主要內(nèi)容
　　1.1 新機(jī)組的振動(dòng)測(cè)試
　　對(duì)于新機(jī)組的振動(dòng)測(cè)試是非常有必要的，振動(dòng)測(cè)試能夠充分了解該機(jī)組制作工藝和質(zhì)量是否符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，特別注意的是對(duì)于新機(jī)組的初次振動(dòng)檢測(cè)資料要嚴(yán)格細(xì)致記錄，日后要作為檢測(cè)的初始數(shù)據(jù)供技術(shù)人員參考。由于新機(jī)組還未正式投入運(yùn)營(yíng)，因此對(duì)于新機(jī)組的振動(dòng)檢測(cè)通常是檢測(cè)機(jī)組在低速狀態(tài)下的振動(dòng)情況以及各種臨界狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，還要注意檢測(cè)在額定功率下機(jī)組的振動(dòng)情況，較好是能夠記錄振動(dòng)時(shí)相關(guān)物理技術(shù)參數(shù)，比如發(fā)生的相位和振幅等。
　　1.2 機(jī)組工作時(shí)的振動(dòng)檢測(cè)
　　對(duì)于機(jī)組正常工作時(shí)的振動(dòng)檢測(cè)是為了充分了解機(jī)組工作的穩(wěn)定性，觀察機(jī)組振動(dòng)情況隨著時(shí)間變化能否穩(wěn)定保持。根據(jù)機(jī)組的現(xiàn)有的振動(dòng)數(shù)據(jù)推測(cè)機(jī)組是否會(huì)出現(xiàn)技術(shù)問題。現(xiàn)階段對(duì)于機(jī)組正常工作時(shí)的監(jiān)測(cè)技術(shù)主要是通過(guò)安裝在機(jī)組上的振動(dòng)檢測(cè)裝置，自動(dòng)對(duì)于機(jī)組的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，由數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄并顯示出來(lái)。如果機(jī)組沒有安裝數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄設(shè)備，則需要人工進(jìn)行定期檢測(cè)，周期可以是一天也可以是一周，要根據(jù)機(jī)組具體運(yùn)轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)定具體檢測(cè)時(shí)間。技術(shù)人員要注意保管好檢測(cè)數(shù)據(jù)，尤其是機(jī)組出現(xiàn)故障前的技術(shù)數(shù)據(jù)，技術(shù)人員要特別注意保管。
　　1.3 出現(xiàn)故障時(shí)的振動(dòng)檢測(cè)
　　如果機(jī)組的振動(dòng)情況與正常情況有偏差，通常情況下是振動(dòng)情況**正常水平，說(shuō)明機(jī)組目前的工作狀態(tài)不是正常的工作狀態(tài)，由于機(jī)組的規(guī)模較大，不便于進(jìn)行停機(jī)來(lái)檢修問題。因此就需要進(jìn)行一些小型的試驗(yàn)來(lái)判斷機(jī)組具體出現(xiàn)的問題和產(chǎn)生問題的原因。具體的試驗(yàn)內(nèi)容要根據(jù)機(jī)組可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行設(shè)置。如果故障問題不大，通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試短時(shí)間內(nèi)就能找到問題的根源并采取有效措施進(jìn)行修復(fù)。如果機(jī)組產(chǎn)生的故障問題較大，則需要進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)才能找到問題的根源。對(duì)于機(jī)組出現(xiàn)的通過(guò)試驗(yàn)無(wú)法解決的問題，則需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行討論。在一定程度上可以說(shuō)，機(jī)組的振動(dòng)問題僅僅是靠經(jīng)驗(yàn)是無(wú)法完全解決的，每個(gè)機(jī)組由于生產(chǎn)的工序或者是組裝技術(shù)的差異性導(dǎo)致產(chǎn)生的問題都不盡相同，因此技術(shù)人員要注意日常的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)積累，并注意不被經(jīng)驗(yàn)所束縛，才能較好的實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)組振動(dòng)情況的檢測(cè)。
　　1.4 動(dòng)態(tài)平衡中的振動(dòng)檢測(cè)
　　能夠引起機(jī)組振動(dòng)的因素有很多，其中質(zhì)量不平衡引起是較為常見的因素之一。針對(duì)于此情況，目前已經(jīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的某些動(dòng)態(tài)平衡技術(shù)有效的解決了此類問題。但是對(duì)于機(jī)組的動(dòng)態(tài)檢測(cè)依然有重要的作用。動(dòng)態(tài)平衡中的振動(dòng)檢測(cè)是為了獲取能夠計(jì)算平衡質(zhì)量的數(shù)據(jù)，通常情況下檢測(cè)相位和振幅，尤其是對(duì)于初次臨界狀態(tài)下的相位和振幅。
　　1.5 預(yù)測(cè)性振動(dòng)檢測(cè)
　　在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，除了要在機(jī)組工作時(shí)進(jìn)行檢測(cè)外，還要根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)性振動(dòng)試驗(yàn)，換句話說(shuō)就是要在機(jī)組現(xiàn)有故障記錄基礎(chǔ)上，研究機(jī)組可能出現(xiàn)的機(jī)組故障，要做好充分準(zhǔn)備，降低由于機(jī)組故障帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。
　　2 汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)主要故障及部分處理技術(shù)
　　2.1 質(zhì)量不平衡
　　正如上文所述，造成機(jī)組振動(dòng)出現(xiàn)問題的因素有很多，其中質(zhì)量不平衡是較為常見的因素。造成機(jī)組質(zhì)量不平衡的因素主要是機(jī)組生產(chǎn)工藝較差，導(dǎo)致在機(jī)組正常工作時(shí)，聯(lián)軸器和軸承的相對(duì)位移發(fā)生了變化，還有可能是非金屬物質(zhì)比如鹽類物質(zhì)在軸承上不均衡的堆積，造成軸承本身的腐蝕等都會(huì)造成機(jī)組出現(xiàn)質(zhì)量不平衡現(xiàn)象。如果機(jī)組出現(xiàn)質(zhì)量不平衡的現(xiàn)象就有可能導(dǎo)致機(jī)組在臨界狀態(tài)下振動(dòng)較大值明顯增大的問題。通常在數(shù)據(jù)上顯示出1X振動(dòng)幅度較大，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)而言，機(jī)組轉(zhuǎn)子一般都會(huì)處于動(dòng)態(tài)不平衡狀態(tài)，即支撐轉(zhuǎn)子工作的軸承一般的振動(dòng)相位差都會(huì)在零度到一百八十度之間，但是如果出現(xiàn)了質(zhì)量不平衡現(xiàn)象，轉(zhuǎn)子的軸承相位差就會(huì)出現(xiàn)較大程度的變化，通常會(huì)造成軸承振動(dòng)相位差為零。解決此類問題通常是通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)組的振動(dòng)頻率或者是他改變振動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量。系統(tǒng)的質(zhì)量與機(jī)組的振動(dòng)有著密切的關(guān)系，通常情況下調(diào)節(jié)振動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量就會(huì)解決問題，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)不起作用的情況，這時(shí)就應(yīng)該及時(shí)的調(diào)整系統(tǒng)振動(dòng)的相關(guān)參數(shù)，改變系統(tǒng)振動(dòng)的固有頻率，但在更改之前要對(duì)其可能產(chǎn)生的效果進(jìn)行預(yù)測(cè)。
　　2.2 不對(duì)中現(xiàn)象
　　不對(duì)中現(xiàn)象和質(zhì)量不平衡現(xiàn)象一樣，都是機(jī)組振動(dòng)中常見的問題。所謂的不對(duì)中是指機(jī)組轉(zhuǎn)子中相鄰的兩個(gè)轉(zhuǎn)子的軸承中心線和軸心線的偏移程度不同。不對(duì)中現(xiàn)象包括兩種類型，一類是聯(lián)軸器的不對(duì)中和軸系不對(duì)中。
　　聯(lián)軸器不對(duì)中通常表現(xiàn)為端面出現(xiàn)瓢偏現(xiàn)象或者不同心現(xiàn)象及平行偏角不對(duì)中現(xiàn)象。其中端面出現(xiàn)瓢偏現(xiàn)象的主要表現(xiàn)為軸向振動(dòng)程度較大，并且還會(huì)造成聯(lián)軸器兩端的振動(dòng)相位出現(xiàn)反相的現(xiàn)象。而對(duì)于不同心現(xiàn)象而言，表現(xiàn)的振動(dòng)現(xiàn)象同瓢偏現(xiàn)象較為類似，不同點(diǎn)在于不同心故障會(huì)出現(xiàn)徑向振動(dòng)。這時(shí)候的1X產(chǎn)生的振動(dòng)分量小于2X產(chǎn)生的振動(dòng)分量，具體差異程度要視聯(lián)軸器的型號(hào)而定。如果機(jī)組的不同心故障比較嚴(yán)重，還會(huì)出現(xiàn)諧波分量，一旦出現(xiàn)了諧波分量，就會(huì)對(duì)機(jī)組的振動(dòng)頻譜產(chǎn)生較大程度的影響。對(duì)于另一種不對(duì)中現(xiàn)象，則是不同心現(xiàn)象和質(zhì)量不平衡現(xiàn)象的結(jié)合體。
　　3 振動(dòng)事故處理實(shí)例研究
　?。?）為了方便讀者直觀了解機(jī)組振動(dòng)事故處理方法，現(xiàn)舉出一曾經(jīng)發(fā)生的振動(dòng)事故實(shí)例來(lái)輔助理解。這是一次由振動(dòng)偏差導(dǎo)致的軸系出現(xiàn)嚴(yán)重問題的事故，機(jī)組是六百M(fèi)W。從實(shí)際事故中可以看出，對(duì)于事故的分析是從事故發(fā)生后的殘骸中找到可以利用的線索，技術(shù)人員要從現(xiàn)場(chǎng)的殘骸中推斷是由于機(jī)組的轉(zhuǎn)軸摩擦引起的振動(dòng)偏差造成的事故還是由于軸系問題引起的事故，一切都只能從直觀角度分析，因此對(duì)于事故的處理工作帶來(lái)了一定的難度。
　　（2）據(jù)當(dāng)時(shí)人回憶說(shuō)當(dāng)時(shí)日常檢測(cè)發(fā)現(xiàn)機(jī)組**負(fù)荷運(yùn)行，正要準(zhǔn)備對(duì)機(jī)組實(shí)施停止運(yùn)行的處理措施。在進(jìn)行例行檢測(cè)的**速試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)人員將轉(zhuǎn)速提升到每分鐘三千二百八十轉(zhuǎn)，就聽到機(jī)組內(nèi)部傳來(lái)轟的一聲，接著人被機(jī)組產(chǎn)生的氣浪所推到，然后機(jī)組頭部起火。由于當(dāng)時(shí)人員撲救及時(shí)，未造成大面積的火災(zāi)。當(dāng)事人說(shuō)從事故產(chǎn)生到事故結(jié)束總共不**過(guò)數(shù)秒鐘。
　　4 結(jié)束語(yǔ)
　　對(duì)于機(jī)組的故障檢測(cè)直接關(guān)乎著電力企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)安全的重要問題。對(duì)于我國(guó)的電力事業(yè)發(fā)展有著較其重要的作用。在機(jī)組振動(dòng)特性的研究時(shí)更多的注意機(jī)組的時(shí)域特性是未來(lái)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的方向。技術(shù)人員要充分利用現(xiàn)有的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，積極探索適合我國(guó)機(jī)組的檢測(cè)方法，不斷完善我國(guó)現(xiàn)有的汽輪機(jī)組檢測(cè)手段和試驗(yàn)，提高日常檢測(cè)方法的規(guī)范性，為我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷提高提供充足的技術(shù)**。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 閆軍，《汽輪發(fā)電機(jī)組異常振動(dòng)的原因及處理方法》，機(jī)電信息，2010年，*36期總*282期.
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