火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)震動故障分析與研究

侯仰華 鄒梅平(新疆天山電力股份有限公司，新疆 昌吉州 831800)

火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)震動故障分析與研究

侯仰華 鄒梅平(新疆天山電力股份有限公司，新疆 昌吉州 831800)

汽輪輔助機(jī)是火電廠的重要設(shè)備,能保證電廠工作安全。電廠運(yùn)行系統(tǒng)受汽輪機(jī)事故的影響，很多原因影響輔助機(jī)工作。本文分析了若干汽輪機(jī)事故因素,并根據(jù)經(jīng)驗說明了處理辦法,為以后做出參考依據(jù)。

火力發(fā)電廠；發(fā)電機(jī)震動故障；分析與研究

電力對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要作用，而我國的發(fā)電廠大多都是利用汽輪機(jī)發(fā)電，汽輪機(jī)的工作狀態(tài)影響發(fā)電機(jī)，若電機(jī)組在工作中發(fā)生嚴(yán)重事故，發(fā)電就會受到影響，進(jìn)而干擾人們的生產(chǎn)和生活。

1 做好火電廠汽輪機(jī)輔機(jī)維修工作的重要性

當(dāng)前，我國的火電廠主要使用汽輪機(jī)發(fā)電，火電廠的安全工作受汽輪機(jī)影響。如果工作過程中發(fā)電機(jī)組引起事故，就會導(dǎo)致人們的正常生活受影響，也會干擾我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?；痣姀S汽輪機(jī)輔機(jī)維護(hù)部門要嚴(yán)格掌握目前汽輪機(jī)及其輔機(jī)工作過程中的不足，使用適當(dāng)?shù)男蘩磙k法，保障設(shè)備的工作，減少發(fā)電機(jī)事故的產(chǎn)生次數(shù)，增加運(yùn)行效率。由此可知，非常有必要做好火電廠汽輪機(jī)輔機(jī)維修工作，每個電廠工作人員要認(rèn)識工作關(guān)鍵，爭取解決各樣事故。

2 汽輪機(jī)異常振動的檢測方法

汽輪機(jī)在工作的過程中，會被環(huán)境影響，長期在高壓、高溫、高速的環(huán)境下工作，容易引起汽輪機(jī)事故，有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)定期檢查修理汽輪機(jī)，要依據(jù)汽輪機(jī)工作情況，擬定高效的檢查修理措施，不能干擾發(fā)電廠的正常工作。汽輪機(jī)的檢查修理方式主要有兩個類型，分別是接觸式和非接觸式，這兩種方法的道理差不多，他們?nèi)际怯蓚鞲衅?、?dǎo)線、處理系統(tǒng)構(gòu)成了監(jiān)測裝置。當(dāng)進(jìn)行檢查修理時，使用有關(guān)的規(guī)范就能知道數(shù)據(jù)，憑借檢測裝置，能夠知道汽輪機(jī)的工作情況，相關(guān)軟件安裝在檢測裝置內(nèi)部，能及時得到汽輪機(jī)的工作結(jié)果。接觸式主要是使用傳感器進(jìn)行檢測，此類傳感器能把汽輪機(jī)的運(yùn)動信息轉(zhuǎn)變成電信號，之后再把電信號轉(zhuǎn)變成可視檢測技術(shù)。這類方法有很多優(yōu)勢，如裝備使用簡便，工作效率高，當(dāng)進(jìn)行檢查時，需把傳感器放置于要檢查的地方。當(dāng)汽輪機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動工作時，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動的應(yīng)力可被傳感器檢測出來，若有不正常的振動，能馬上知道發(fā)生事故的部位。事故檢查的準(zhǔn)確性被傳感器的靈敏度所控制，因此接觸式檢查方式被傳感器的靈敏度所干擾，有關(guān)技術(shù)人員必須把傳感器安裝調(diào)試到位。接觸式檢查有時會干擾汽輪機(jī)的工作狀態(tài)，會受到傳感器安裝位置以及導(dǎo)線連接的影響，在檢查的時候，在相同時間內(nèi)只能夠檢查到一定數(shù)量的汽輪機(jī)葉片。接觸式檢查辦法的檢查材料通常來說全部是敏感型材料，這樣可以有用的提高檢查的準(zhǔn)確程度。汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)工作時，會有很多的熱量散發(fā)，這樣便將周圍的工作環(huán)境溫度提升，也干擾了傳感器的正常工作。當(dāng)使用接觸式檢查辦法進(jìn)行檢查時，必須把安裝過程進(jìn)行好，防止因貼片、導(dǎo)線粘貼效果而作用不好。非接觸式檢查辦法廣泛運(yùn)用在火電廠汽輪機(jī)事故中，其使用前途比較好。使用非接觸式的檢查辦法也有很多優(yōu)勢，與接觸式檢查辦法相比，非接觸式檢查辦法檢查的范圍更大，設(shè)備的檢查速度也更快，旁邊的環(huán)境對其干擾也不大。非接觸式檢查辦法主要是使用光或者聲音采取檢查，能夠知道汽輪機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，達(dá)到傳送數(shù)據(jù)的要求，憑借處理系統(tǒng)能夠提升信息的使用效率，了解數(shù)據(jù)信息之后再檢查汽輪機(jī)就更加有效果。非接觸式檢查辦法使用的是多普勒原理，使用聲波或者電磁波進(jìn)行檢查。某些火電廠內(nèi)，因為檢查的結(jié)果要求比較嚴(yán)格，有關(guān)的工作人員會使用光電傳感器進(jìn)行檢查。在檢查方式的選擇上，為了經(jīng)濟(jì)節(jié)約，須根據(jù)火電廠的情況和結(jié)果要求，選擇適合的作業(yè)方法來減少檢查的成本和提升效率。

3 火電廠汽輪機(jī)異常振動故障的成因及解決措施

3.1 摩擦振動

（1）原因。摩擦振動的特點(diǎn)：首先因為轉(zhuǎn)子熱彎曲會有新的不平衡力，所以工頻是振動信號的主頻。但因為受到?jīng)_擊和一些非線性因數(shù)的影響，也會發(fā)生一些分頻、倍頻和高頻分量，某時波形會出現(xiàn)“削頂”。其次為摩擦期間，振動的幅值和相位的波動特性使長時間波動發(fā)生。因為兩邊摩擦程度不一致致使轉(zhuǎn)子徑向截面上溫度不均勻，某部加熱產(chǎn)生轉(zhuǎn)子熱彎曲，引起一個新的不平衡力作用在轉(zhuǎn)子上誘發(fā)振動。（2）方法。日常定時對汽輪機(jī)組檢查，注意不正常的機(jī)件摩擦聲，能快速發(fā)現(xiàn)問題并解決。

3.2 轉(zhuǎn)子熱彎曲

（1）原因。轉(zhuǎn)子熱變形導(dǎo)致的振動特點(diǎn)是由于轉(zhuǎn)子溫度和蒸汽參數(shù)作用于一倍頻振幅，大部分在機(jī)組冷態(tài)起機(jī)定速后帶負(fù)荷階段，這時轉(zhuǎn)子溫度慢慢增加，材質(zhì)內(nèi)應(yīng)力散發(fā)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子熱變形，一倍頻振動變多，也可能有相位變動。當(dāng)彎曲的作用大于不平衡量時，振幅的減小發(fā)生在臨界轉(zhuǎn)速以上。（2）方法。使用新的轉(zhuǎn)子。

3.3 汽流激振

（1）原因：因為不均勻的氣體來流沖擊葉片導(dǎo)致；大型機(jī)組的話，其末級較長，氣體在葉片末端膨脹產(chǎn)生流道紊亂；軸封。（2）方法。明確何時會發(fā)生汽流激振，從而減少負(fù)荷變化率或避開汽流激振發(fā)生的負(fù)荷范圍。

3.4 油膜震蕩

（1）特點(diǎn)。油膜震蕩是汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時發(fā)生的事故，其干擾轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)軸圍繞軸線旋轉(zhuǎn)，若轉(zhuǎn)子失穩(wěn)，周線便會渦動，渦動的頻率通常是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的1/2。若渦動速度接近臨界轉(zhuǎn)速，共振會增大，甚至?xí)l(fā)生強(qiáng)烈振動。油膜震蕩也會促使機(jī)組振動，增大的振動轉(zhuǎn)速引起振幅增大。若振動的頻率和發(fā)電機(jī)臨界轉(zhuǎn)速一樣，速度不再作用于振動的頻率。油膜震蕩還可促使低頻分量，導(dǎo)致頂軸油壓發(fā)生較大擺動，軸承內(nèi)還會有較響的金屬撞擊聲。（2）辦法。增大軸瓦比壓；縮小軸瓦頂部間隙或增大上軸瓦軸承合金寬度；減小軸頸與軸瓦的接觸角，一般可減少5°～10°；降低潤滑油動力粘度；用平衡的方法將轉(zhuǎn)子原有不平衡分量降至很小。

4 結(jié)語

總而言之，汽輪機(jī)是火電廠發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵，決定了電廠的安全穩(wěn)定工作。但是很多原因會導(dǎo)致其正常工作，特別是震動事故。所以，火電廠必須特別注意汽輪機(jī)振動事故的檢查，而且要擬定相對的解決辦法，以此來確保發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定安全工作。

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