論汽輪機振動的原因與檢修

摘要：近年來在我國各界人士的努力下，我國各方面均有了顯著的發(fā)展，尤為顯著的便是經(jīng)濟的迅速發(fā)展，于此同時作為經(jīng)濟發(fā)展主動脈的電力生產(chǎn)，也成為了各經(jīng)濟領域發(fā)展的重要需求，如果電力生產(chǎn)滯后經(jīng)濟等領域的發(fā)展就會從根本上被制約。作為發(fā)電廠重要組成部分的汽輪機組其工作正常與否關系著整個發(fā)電系統(tǒng)的運營情況，由此其工作原理以及檢修方法便成為了眾人關注的焦點，本文主要就汽輪機振動原理，出現(xiàn)異常振動的原因以及如何檢修進行了分析與論述。

關鍵詞： 汽輪機；異常振動；檢修

1.汽輪機的工作原理

1.1.汽輪機的工作原理及基本結構

汽輪機的工作原理簡單說來就是依靠氣體膨脹獲得動力做功。具體而言便是具有一定壓力、溫度的蒸汽進入汽輪機流過噴嘴并在噴嘴內(nèi)膨脹獲得很高的速度。汽輪機轉子上的動葉片為高速流動的蒸汽帶動做功，當動葉片為反動式時，蒸汽在動葉中發(fā)生膨脹產(chǎn)生的反動力亦使動葉片做功，汽輪機轉子被動葉帶動，按一定的速度轉動。

汽輪機的構造從大方面上講主要分為兩大部分即固定部分（靜子）和轉動部分（轉子）。其中固定部件包括蒸汽室、汽缸、噴嘴室、隔板、隔板套（或靜葉持環(huán)）、汽封、軸承、軸承座、機座、滑銷系統(tǒng)以及有關緊固零件等；轉動部分包括葉柵、葉輪、轉子、主軸和聯(lián)軸器及緊固件等旋轉部件。經(jīng)這兩大部分的很好配合組成汽輪機就可以很好的為人們利用了。

1.2.汽輪機的兩種模式介紹

就當下而言，汽輪機盤車裝置的模式還很傳統(tǒng)并沒有出現(xiàn)過多過新的，比較常見的就有兩種，分別是手動投入和自動投入兩種模式，手動投入模式的工作原理可以簡單地理解為利用助油泵產(chǎn)生一定油壓，使盤車控制室感應到相應的信號，然后用手搬動拐臂杠桿使曲柄杠桿旋轉一定的角度后各齒輪咬合從而帶動大軸車盤齒輪轉動。自動投入模式的工作原理相對來說就比較復雜了，自動投入模式利用助油泵產(chǎn)生一定的油壓，油泵便適當?shù)拈_啟使出相應油壓，當油壓達到一定的數(shù)值后便會產(chǎn)生一個啟動信號，當該信號輸入到盤車控制，打開電磁閥帶點，形成動力以克服盤車彈簧的阻力，直到各齒輪咬合到一起，進而帶動大軸盤車齒輪一起轉動。這便是兩種模式的工作原理，通過介紹可以看出兩種模式的工作原理在前面是有很多相似之處的。

2. 汽輪機常見振動故障的分析

科技的進步，現(xiàn)代工業(yè)的革命浪潮的引發(fā)，使得越來越復雜多樣的現(xiàn)代化生產(chǎn)的機械設備涌現(xiàn)，但同時也造成機械故障較以前更容易的出現(xiàn)。機械運轉一旦中斷，利益上的損失便不可能避免，電廠汽輪機自然也不例外。環(huán)境、溫度、機器本身都是造成故障的原因，但這并非全部原因。不過汽輪機的異常振動引起的機器不能正常運轉卻是最常見的故障。振動故障的形態(tài)又是多種多樣，類型各不相同，因此分清到底是哪種故障成為我們檢測時的重中之重。

2.1. 轉子因為受熱不均轉彎

汽輪機轉子因為受不到均勻的加熱，令它彎曲，從而使得汽輪機在熱態(tài)時發(fā)生很大振動。轉軸材質(zhì)不均勻，在同一平面上軸承存在不對稱溫差或是軸向間隙不足使得摩擦增大等是導致轉子易彎曲的最主要原因。

2.2. 物上摩擦引起的振動

在運動的物上摩擦無處不在這是眾所周知的，而轉子之間相互的摩擦在汽輪機里便會發(fā)生振動。造成這一現(xiàn)象的原因是轉子在摩擦產(chǎn)生時各個摩擦點摩擦的程度不相同，導致產(chǎn)生的溫度高低不等，導致轉子受到不均衡力從而演變?yōu)檎駝印?/p>

2.3.汽流激振

一般很多因素都可以引起這種現(xiàn)象的發(fā)生，但內(nèi)部葉片受到是造成這一現(xiàn)象的主要原因，外來氣體的沖擊使得里面壓力不穩(wěn)，汽流激烈碰撞最終引起振動。

3. 汽輪機檢修分析

3.1. 如何對汽輪機異常振動故障原因進行排查

軸振、瓦振的異常變化在生產(chǎn)中屢見不鮮，而引起振動異常的原因又是各種各樣，這樣無形中便為如何找出正確的原因增加了難度。根據(jù)振動產(chǎn)生的集中原因，在查找振動主要來源時尤其要注意如下幾點：

3.1.1.振動的相位是否發(fā)生不尋常的變化及相鄰軸承相位的關系；

3.1.2.振動的頻率是1x，2x，1/2X等；

3.1.3.振動的穩(wěn)定性是否符合標準。正常的振動表現(xiàn)應該是振動的頻率主要是lX。振動的相位一般不變化及相鄰軸承相位出現(xiàn)反相或同相。振動的穩(wěn)定性好（在振動沒有引起磨擦的情況下），且重復性好。下面便舉一個異常的例子加以說明：如汽輪機做功時，升速時振動與轉速的二次方成正比且出現(xiàn)轉速過高振動過大，特別過臨界時振動比以往大得多等不正?，F(xiàn)象，這便表明汽輪機轉子質(zhì)量不平衡。通過全面分析振動特征與It常檢測維修記錄，能夠找出并排除故障。

還有一些機組在原本設計上便有患有通病，對于這樣的故障自身就要做好知識儲備工作牢記其故障點，情況一旦出現(xiàn)，要立刻反應過來故障是源于哪里，進而檢查設計缺陷部件并進行檢修，這對于技術人員的熟練程度也有很高的要求。

3.2. 對汽輪機的檢修

在電廠機組安全、經(jīng)濟運行中汽輪機作為最重要的一項設備。采取傳統(tǒng)的事后維修和計劃性檢修兩種方法是以前汽輪機檢修的主要手段，不過這樣的方式存在著很多的缺陷，因為故障發(fā)生突然，事后維修不能全面的了解故障的發(fā)生原因。以固定時間段作為檢修的周期的計劃檢修的方式則很容易造成檢修不足或檢修過度，使得人力、物力無故浪費，而且見不到很高的成效。不過如今經(jīng)過工作人員的不斷研究摸索，提出了使得檢修的主動性提高，同時降低了檢修費用，設備的投用率和汽輪發(fā)電機組運行的安全性、可靠性以及經(jīng)濟性的預測檢修和狀態(tài)檢修等得到優(yōu)化的先進方法，使得在汽輪機檢修方面邁出了很大的一步。

4.結語

在長時間的技術研究下，汽輪機得到了很好的改進，但由于環(huán)境、技術等客觀因素，仍有一些很難克服的環(huán)節(jié)，造成機組的故障率偏高且發(fā)生故障的原因又復雜多變。排除此類故障自然也十分的困難，因此依靠單一的參數(shù)是不夠的，應該利用各相關過程參數(shù)兼參考歷史記錄進行故障診斷，得出最終故障點，減少誤診。

只有堅持對汽輪機的故障診斷技術長期的研究，不斷的完善汽輪機的技術，才能從根本上發(fā)展壯大電力產(chǎn)業(yè)，才能更好的服務于社會經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻 ：

[1] 尹魯，李明濤.淺談汽輪機的常見故障及檢修方法【J】.2011.

[2] 廖均利.論發(fā)電廠汽輪機常見故障分析與排除【J】.2009.

[3]王東炎.發(fā)電機組異常振動排除【J】.機械工業(yè).200 7.12.

[4] 馮宏.論汽輪機異常振動的分析與排除2009.3.6