探析火力发电厂汽轮机振动异常分析及故障判断高少辉

探析火力发电厂汽轮机振动异常分析及故障判断高少辉

高少辉

中机国能电力工程有限公司上海市200333

摘要：近几年，随着社会经济的快速发展，人们对于电能的需求量不断增加。就现阶段我国的电厂来说，其主要的发电方式还是火力发电。因此，保证火力发电厂发电设备的安全稳定运行，与人类日常生产生活质量有着直接关系。汽轮机作为火力发电厂中重要的发电设备，对发电效率的提高有着直接的影响，因此，文章就汽轮机振动异常故障进行了分析和判断，并提出了有效的解决对策，从而为保证火力发电厂的正常运行提供保障。

关键词：火力发电厂；汽轮机；振动异常；故障判断

前言

电能的发明改变了人们的生活习惯和工作方式，而随着各个行业经济的快速发展，社会对于电能的需求只增不减，这对电力企业的供电质量提出了较高的要求。但就目前来说，汽轮机作为火力发电厂中主要发电设备之一，其运行效率直接决定了发电效率和质量，但是其在运行过程中难免会出现故障。为此，需要有关人员对汽轮机故障进行分析，并采取有效的解决措施，保证设备的稳定运行。

1对火力发电厂汽轮机振动检测技术的分析

对于火力发电厂来说，不管是哪一个发电设备出现故障，都会出现相应的征兆，而这些征兆大部分都是噪声和异常振动情况。就汽轮机来说，一旦其出现振动异常的情况，就可以知道其存在一定的故障。火力发电厂的技术人员可以充分利用现代化检测技术对汽轮机实施监视，及时发现汽轮机故障位置，清楚掌握汽轮机发生故障的原因，采取有针对性的解决措施。这种方法恰恰是检测汽轮机故障最为原始的方法，是汽轮机在工作运行状态下进行的监测工作。这个过程也能够更好地观察汽轮机的运行状态与变化，及时发现薄弱环节，采取针对性措施。这不仅能够降低汽轮机故障的发生频率，还能够节约汽轮机的定期维修费用，大大提升汽轮机的使用效率与使用寿命。

2分析与排除汽轮机的异常振动

汽轮机作为火力发电厂最为主要的运行设备之一，为了避免其发生故障而影响了安全生产，火力发电厂就需要定期对汽轮机进行检测和检修。实际使用中发现，汽轮机最为常见的故障是振动异常。所以，加强对汽轮机振动异常故障的原因分析，减少故障的发生频率，是发电企业目前首要的工作。

2.1造成汽轮机振动异常的原因

汽轮机组发生故障是较为频繁的，主要是因为汽轮机处于长时间运行状态，使得汽轮机的轴承一直处于负荷状态之下，较容易发生磨损。引起汽轮机振动异常的原因很多，如参数或者流水、润滑油的成本和其温度等，这些因素都会对机组的正常使用带来影响。所以，维护前，对振动异常的原因分析十分重要。要找到原因，才可以有针对性地解决问题。

例如，广州中电荔新电厂1号330MW的汽轮机组于2011年被投入使用，使用后经常会出现异常振动的现象。经过调查发现，产生故障的原因是由于高温环境，汽轮机由于热胀冷缩造成膨胀差值，通过修改胀差保护逻辑后，问题得到有效解决。所以，找到汽轮机运行异常的原因对于故障的解决和排查非常重要。图1为汽轮机设备安全性评价的多因素组成结构图。检修人员可以通过图中的几种因素对汽轮机的运行状态进行分析和研究，从而保证汽轮机组安全、稳定运行。

图1汽轮机设备安全性评价结构图

2.2分析油膜振荡的故障

汽轮机在实际工作的过程中，可能会出现油膜震荡的情况，影响了汽轮机的正常运行，为此，就需要检修人员及时采取有效措施加以解决。一般来说可以解决该类故障的方法比较多，其一，可以将轴瓦比压增高来解决。其二，可以将轴瓦顶部的间隙减小，或者是将上轴瓦承合金的宽度增大来实现解决。其三，可以将轴颈与轴瓦之间的接触角度缩小，但是不能够太小，需要控制在300与400之间。其四，减小润滑油的动力粘连度。其五，将转子原有的不平衡位置调节到平衡的状态。

2.3由转子的不平衡和热变形导致的机组异常振动特征和原因及应对措施

转子热变形故障的出现，一般是由于气流参数、转子的温度变化以及外在应力引起的，并且其还会在汽轮机日夜不停工作下出现负载的情况。并在汽轮机的日夜工作下会出现负载情况。这种情况下，转子将会产生一定的离心力。这时如果转子的平衡状态被打破，那么就会因为转子的离心力过大而使汽轮机异常振动。这种振动异常较容易检测，可以通过监测转子在转动时产生的离心力大小进行判断。此时，可以在转子的上方添加条状的物体来充当平衡块，从而使转子重新达到平衡，实现消除振动的目的。

此外，当转子的温度发生一定的变化时，也会使得转子离心力发生变化，从而致使平衡状态被破坏，使得汽轮机振动出现异常。引起转子温度异常的原因很种，如汽轮机密封工作不到位，导致进入过多的水分；由于长时间运作，动态和静态摩擦产生过多热量；转子的中心孔渗入过多的润滑油等，都会使转子的温度升高，从而使转子发生形变不再运作。因此，为了杜绝上述情况的出现，工作人员需要定期更换转子，从而将故障发生的可能性降到最低，保证火力发电厂生产的安全、稳定性提高。图2是转子温度和离心力与汽轮机振动异常的关系图。研究人员可以根据图中的数据变化情况来判断转子的运行情况。

图2滑参数停机设计曲线

2.3分析汽流激振的故障

在汽轮机的运行过程中，汽流激振故障是常见的故障形式之一，一般情况下，当此种故障出现之后，检修人员是没有办法第一时间解决的，还需要经过长时间的调车和分析之后，找出故障产生的原因，进而讨论出最佳的解决方案。因此，检修人员首先需要对汽流激振进行相关的数据统计，并且记录下来，然后用图表的形式展现出来，通过对图表的观察，分析其中的内在规律，找到相关的解决措施。

结束语

火力发电厂是现如今电力供应的主要形式之一，也是人们日常生产生活所需电能的主要提供者。因此，提高火力发电厂的安全稳定性，对于人们生活用电质量而言有着十分重要的作用。同时，确保火力发电厂汽轮机组的安全稳定运行，是汽轮机组实现供电的根本所在。火力发电厂的技术人员应该切实掌握汽轮机振动的相关技术，不断分析并总结汽轮机振动故障的相应排除技巧，及早发现在运行过程中汽轮机设备存在的异常问题，以此为基础保证火力发电厂的正常运行。

参考文献：

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