淺議汽輪發(fā)電機(jī)組異常振動(dòng)的原因及處理

曹志彥

摘要：目前，汽輪發(fā)電機(jī)在運(yùn)行的過程中往往因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)不到位以及超期運(yùn)行導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)不同程度的異常振動(dòng)狀況，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行效率的低下，不利于各項(xiàng)效益的取得。為此，需要對(duì)氣輪發(fā)電機(jī)的異常振動(dòng)狀況進(jìn)行分析，并由此實(shí)現(xiàn)各類問題的解決。

關(guān)鍵詞：汽輪；發(fā)電機(jī)組；異常振動(dòng)；原因；處理措施

伴隨著工業(yè)生產(chǎn)以及城市生活對(duì)于電力資源依賴程度的日益加深，以及大容量、高參數(shù)機(jī)組的推廣運(yùn)用，我們需要強(qiáng)化機(jī)組異常振動(dòng)問題的關(guān)注，并對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行解決，從而降低異常振動(dòng)狀況而導(dǎo)致的問題。本文基于此，分析探討機(jī)組異常振動(dòng)所導(dǎo)致的問題，并就汽輪發(fā)電機(jī)組異常振動(dòng)產(chǎn)生的原因以及處理方法進(jìn)行論述。

一、機(jī)組振動(dòng)危害

目前，汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行電力生產(chǎn)的過程中，往往因?yàn)楦黝愐蛩氐挠绊懚鴮?dǎo)致機(jī)組異常振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的出現(xiàn)，并由此導(dǎo)致各類振動(dòng)危害的出現(xiàn)。一般而言，機(jī)組異常振動(dòng)問題的出現(xiàn)往往會(huì)對(duì)機(jī)組設(shè)備以及工作人員產(chǎn)生一定程度的危害。

機(jī)組一旦出現(xiàn)異常振動(dòng)的狀況，其會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)區(qū)域的零部件磨損狀況進(jìn)一步提升，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)促使零部件出現(xiàn)疲勞損壞、斷裂、松動(dòng)等問題，并會(huì)誘發(fā)設(shè)備事故，不利于汽輪發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的提升。

不僅如此，機(jī)組一旦出現(xiàn)振動(dòng)故障，其還會(huì)產(chǎn)生一定程度的噪聲，從而造成噪音污染，若工作人員在這樣的環(huán)境下長(zhǎng)期工作也會(huì)出現(xiàn)一定的生理問題。基于此，為了確保設(shè)備以及工作人員自身安全性的提升，在相關(guān)作業(yè)時(shí)需要針對(duì)導(dǎo)致汽輪發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)異常振動(dòng)的原因進(jìn)行分析、處理。

二、汽輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)類型

目前，我國(guó)的汽輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行的過程中往往出現(xiàn)兩種類型的異常振動(dòng)狀況，分別是強(qiáng)迫振動(dòng)以及自激振動(dòng)。

（一）強(qiáng)迫振動(dòng)

1.強(qiáng)迫振動(dòng)概述

所謂的強(qiáng)迫振動(dòng)主要是汽輪發(fā)電機(jī)組在外界的干擾下而產(chǎn)生的。一般情況下，作為較為常見的振動(dòng)現(xiàn)象，強(qiáng)迫振動(dòng)出現(xiàn)時(shí)往往實(shí)現(xiàn)了主頻率與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的一致性，且振動(dòng)波形多為正弦波。

2.強(qiáng)迫振動(dòng)產(chǎn)生原因及解決措施

（1）轉(zhuǎn)子因素。導(dǎo)致強(qiáng)波振動(dòng)出現(xiàn)的主要原因在于兩個(gè)方面：一是轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡；二是轉(zhuǎn)子中心不正。這就需要對(duì)機(jī)組的轉(zhuǎn)子進(jìn)行定期的檢查以及維護(hù)，避免轉(zhuǎn)子上部件斷落問題。

此外，為了規(guī)避轉(zhuǎn)子中心不正而導(dǎo)致的振動(dòng)問題，檢修人員需要重視主聯(lián)軸器找中心工作，并確保連接螺栓緊固作業(yè)時(shí)用力均勻。

（2）汽輪機(jī)膨脹受阻。此外，汽輪機(jī)膨脹受阻也會(huì)導(dǎo)致汽輪發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)強(qiáng)迫振動(dòng)的問題。一般而言，一旦汽輪機(jī)出現(xiàn)了膨脹受阻的狀況，其往往會(huì)導(dǎo)致設(shè)備各軸承的位置標(biāo)高出現(xiàn)不同程度的變化，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)組轉(zhuǎn)子中心變化，減弱了軸承座的支承剛度，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不平衡。

為了進(jìn)一步規(guī)避該類原因?qū)е碌膯栴}，工作人員需要在機(jī)組安裝的過程中確保機(jī)組滑動(dòng)接合面的嚴(yán)密性符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而滑銷系統(tǒng)與汽輪發(fā)電機(jī)組的中心線需要保持一致性，并保證其間隙均勻暢通。

（3）支承剛度不足和共振。目前，汽輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行的過程中往往因?yàn)楣ぷ魅藛T維護(hù)不到位，繼而導(dǎo)致機(jī)組的軸承座、臺(tái)板、汽缸以及基礎(chǔ)之上的銜接出現(xiàn)不同程度的松動(dòng)狀況，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)組在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)大幅度的振動(dòng)。

為了規(guī)避該類問題的問題，降低異常振動(dòng)狀況的出現(xiàn)，需要對(duì)軸承座、臺(tái)板、基礎(chǔ)等零部件進(jìn)行定期的檢修，確保其連接的緊固性以及剛度符合設(shè)計(jì)要求。

（4）軸瓦松動(dòng)。機(jī)組的軸瓦在運(yùn)行的過程中往往因?yàn)榘惭b緊力不足而導(dǎo)致振動(dòng)狀況的出現(xiàn)，進(jìn)而由此誘發(fā)洼窩中松動(dòng)現(xiàn)象，促使機(jī)組運(yùn)行效率的進(jìn)一步降低。因此，在實(shí)際作業(yè)的過程中需要加強(qiáng)機(jī)組的檢修，確保軸瓦的緊固程度符合相關(guān)要求。

（5）熱不平衡。目前，不少的汽輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行的過程中因?yàn)闊岵黄胶舛霈F(xiàn)異常振動(dòng)，并導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸局部摩擦現(xiàn)象的出現(xiàn)。為了規(guī)避該類問題的出現(xiàn)，崗位人員需要迅速打閘停機(jī)，從而降低機(jī)組設(shè)備損壞程度。不僅如此，等到設(shè)備停止運(yùn)行之后，崗位人員還需確保盤車的連續(xù)冷卻，防止大軸出現(xiàn)永久彎曲的問題。

（二）自激振動(dòng)

所謂的自激振動(dòng)，指的是機(jī)械設(shè)備在振動(dòng)過程中產(chǎn)生的阻尼力，不僅沒有阻止運(yùn)動(dòng)，反而加劇了振動(dòng)反映。這種振動(dòng)類型不需要向振動(dòng)系統(tǒng)輸送能量，就能夠保持振動(dòng)作用。

1.軸瓦自激振動(dòng)

所謂的軸瓦自激振動(dòng)往往發(fā)生在軸頸與軸瓦潤(rùn)滑油膜之間，其主要分為半速渦動(dòng)以及油膜振蕩兩個(gè)方面。其中，半速渦動(dòng)主要發(fā)生在轉(zhuǎn)子第一臨界轉(zhuǎn)速高于1/2工作轉(zhuǎn)速時(shí)。這種類型的自激振動(dòng)幅度較小，故而不會(huì)對(duì)機(jī)組的安全性造成較大的威脅。

而油膜振蕩主要發(fā)生在汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高于2倍第一臨界轉(zhuǎn)速或者軸轉(zhuǎn)子第一臨界轉(zhuǎn)速低于1/2工作轉(zhuǎn)速時(shí)軸瓦時(shí)。一般而言，一旦出現(xiàn)油膜振蕩的狀況，汽輪發(fā)電機(jī)組的軸承會(huì)出現(xiàn)大幅度的振動(dòng)，并造成強(qiáng)烈的噪音。

為了避免上述問題的出現(xiàn)，技術(shù)人員需要從下述兩個(gè)方面采取措施進(jìn)行問題的解決：一方面是適當(dāng)?shù)脑黾虞S承比壓。從而實(shí)現(xiàn)了軸承運(yùn)行穩(wěn)定性的提升。一般情況下，維修人員需要縮短軸瓦長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)頸比的降低。另一方面，維修需要降低潤(rùn)滑油的粘度，從而實(shí)現(xiàn)油膜厚度的降低，并提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。目前，降低潤(rùn)滑油粘度的方法主要有兩種，分別是更換油牌號(hào)、提高油的溫度。

2.間隙激振

導(dǎo)致間隙激振產(chǎn)生振動(dòng)的主要原因就在于轉(zhuǎn)子受到外界環(huán)境的干擾而改變?nèi)~片間隙的均勻性，從而導(dǎo)致兩側(cè)的葉片在運(yùn)行的過程中因?yàn)樽饔昧Σ钪递^大而出現(xiàn)渦動(dòng)，最終出現(xiàn)了振動(dòng)現(xiàn)象，為了規(guī)避這一問題的出現(xiàn)，工作人員需要確保轉(zhuǎn)子與汽缸的同心度，合理地調(diào)整動(dòng)靜間隙。

三、結(jié)語(yǔ)

本文主要論述了機(jī)組振動(dòng)危害，并就常見的兩種振動(dòng)類型產(chǎn)生的原因以及處理方法進(jìn)行論述。這有助于提升汽輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性及運(yùn)行效率，以取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

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