300MW汽輪發(fā)電機組異常振動原因與處理分析

祁煥龍 青海華電大通發(fā)電有限公司

引言：300MW的汽輪發(fā)電機組作為目前我國使用較為頻繁的汽輪機組，其穩(wěn)定性以及可靠性直接影響到整個汽輪機組的正常運行，機組異常振動是整個300MW的汽輪發(fā)電機組在實際的運行過程之中，較為常見的故障種類之一，大部分是由于軸承內(nèi)部的原因所造成的，實際的解決措施，主要通過提高機組變頻器的變速時間，使整個機組在短時間內(nèi)保持到高速運行狀態(tài)，而且，還可以通過提升機組動平衡系數(shù)來解決整個機組異常振動的問題。

一、主要原因淺析

（一）共振。共振，是造成300MW的汽輪發(fā)電機組異常振動的主要原因之一，在實際的開車過程之后，當機組的運行速度達到一定的轉(zhuǎn)速的時候，軸承附近就會形成共振，而且在一定的轉(zhuǎn)速范圍之內(nèi)呈線性增長，而當整個軸承附近的振動頻率大于整個機組的額定振動頻率之后，機組的保護系統(tǒng)就會自啟動，執(zhí)行停車指令，從而導(dǎo)致整兒機組無法維持在正常的運行狀態(tài)，每次暖機時，只要當整個汽輪機的轉(zhuǎn)速達到一定數(shù)值時，機組就會自停[1]。

（二）硬件。硬件老化，以及變形，也是300MW的汽輪發(fā)電機組出現(xiàn)異常振動的主要原因之一。汽輪發(fā)電機組和普通電機的構(gòu)造完全相同，主要是由定子以及轉(zhuǎn)子組成，而普通電機是通過將電能轉(zhuǎn)化為帶方向的磁能而實現(xiàn)電機運行的，汽輪機使用的主要是蒸汽。

首先，當機組內(nèi)部轉(zhuǎn)子發(fā)生形變的時候，會對整個機組的正常運行造成影響，當機組運行到系統(tǒng)額定轉(zhuǎn)速的時候，發(fā)生形變的轉(zhuǎn)子會對其端部的軸承造成影響，使其開始產(chǎn)生輕微的振動，但是這時候整個軸承的振動還在合理的范圍之內(nèi)，而隨著機組轉(zhuǎn)速的提高，軸承的振動頻率會呈指數(shù)形式增加，最終導(dǎo)致停車。其次，轉(zhuǎn)子端部存在動靜摩擦導(dǎo)致機組產(chǎn)生異常振動，當轉(zhuǎn)子端部的軸承或者主軸的位置發(fā)生一定的偏離，或者轉(zhuǎn)子的端部發(fā)生形變，就會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子和定子的機臺發(fā)生一定摩擦，當基礎(chǔ)處于運行狀態(tài)時，由于摩擦力的作用使軸承的附近產(chǎn)生相應(yīng)的震蕩，而且隨著機組運行速度的提升，整個軸承附近震蕩的頻率以及峰值也會加大，最終導(dǎo)致整個機組內(nèi)部異常振動[2]。

（三）平衡度。機組軸承系統(tǒng)不平衡也是導(dǎo)致整個機組異常振動的主要原因之一，而造成機組軸承不平衡的主要原因在于，整個軸承系統(tǒng)由于缺乏定期的養(yǎng)護工作的，導(dǎo)致部分器件的平衡度下降。在整個300MW的汽輪發(fā)電機組實際運行的過程之中，由于定期養(yǎng)護工作無法得到有效的落實，是導(dǎo)致整個機組異常振動的最主要原因之一，整個300MW的汽輪發(fā)電機組長期缺乏養(yǎng)護措施的保護，會導(dǎo)致整個機組的軸承系統(tǒng)的平衡度下降，當機組正常運行的過程之中，由于軸承各部位的平衡度不一致，最終導(dǎo)致軸承附近出現(xiàn)異常振動[3]。

二、主要處理措施探究

（一）調(diào)節(jié)軸承系統(tǒng)平衡度。調(diào)節(jié)軸承兩端的平衡度，是解決300MW的汽輪發(fā)電機組異常振動的主要手段之一，在實際的解決過程之中，先對軸承兩端的重量進行一個檢測，然后對兩端施加合適的重量，使軸承兩端所承受的重力基本保持一致，從而確保300MW的汽輪發(fā)電機組在實際運行的過程之中，軸承兩端所承受的質(zhì)量始終維持在一個恒定的值域內(nèi)。

（二）定期校驗系統(tǒng)硬件。定期對整個機組內(nèi)部的硬件進行相應(yīng)的校驗工作，是避免300MW的汽輪發(fā)電機組異常振動出現(xiàn)的有效措施之一。在整個300MW的汽輪發(fā)電機組實際運行的過程之中要一個月開展一次相應(yīng)的設(shè)備檢測工作，在實際的檢測工作之中，要是用紅外水平儀對整個機組內(nèi)部的硬件設(shè)備進行水平度的檢測，特別是對于機組所有電機轉(zhuǎn)子的檢測工作，要通過紅外檢測儀檢測所有轉(zhuǎn)子是否發(fā)生形變，在使用紅外檢測儀檢測之后，就整個檢測結(jié)果進行細致的分析工作，匯總結(jié)果，對存在安全隱患的硬件及時進行更換，除此以外，目前主要還使用內(nèi)部成像掃描設(shè)備來對整個機組的硬件進行檢測工作，和紅外水平儀相比較，內(nèi)部成像掃描設(shè)備的效率值更高，而且在對整個機組的檢測工作中，所檢測到的結(jié)果更加精確[4]。當對整個機組進行系統(tǒng)化的檢測工作之后，需要就整個檢測工作的結(jié)果進行一系列的維護措施，其中，對于機組的轉(zhuǎn)子而言，主要是通過機臺校正來使轉(zhuǎn)子恢復(fù)到形變之前的狀態(tài)，整個恢復(fù)作業(yè)主要是通過自動化設(shè)備來完成的，在實際的校正作業(yè)之中，只需要工作人員將相應(yīng)的轉(zhuǎn)子參數(shù)輸入到設(shè)備的系統(tǒng)之中，系統(tǒng)就會自動運行，對轉(zhuǎn)子進行校正。在整個校正工作完成之后，需要使用紅外水平儀對加工后的轉(zhuǎn)子再進行一次掃描，當掃描的結(jié)果滿足我國相應(yīng)的行業(yè)要求時，才能將其重新投入到機組的使用當中。

三、結(jié)束語

解決300MW的汽輪發(fā)電機組異常振動，能夠有效的提高整個300MW的汽輪發(fā)電機組的實際效率值，使其能夠維持在正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)。機組異常振動，大多發(fā)生在整個機組的軸承部分，而長期的振動，會導(dǎo)致該部位的軸承過度磨損，直接影響到該軸承的使用壽命，一般國產(chǎn)軸承的使用壽命都在一年左右，如果機組異常振動的問題沒有及時的得到解決，通過頻繁的更換機組軸承，一方面，會增加整個機組維護工作的成本，另外一個方面，在更換軸承的時候，整個機組要處于停車狀態(tài)，直接影響到了整個機組的運行效率。