汽轮机启动过程中振动故障分析及处理措施

汽轮机启动过程中振动故障分析及处理措施摘要：汽轮机振动故障是一种比较常见的问题，并且不容易解决，有诸多因素会对汽轮机启动过程产生影响，从而导致振动故障问题发生，要想有效解决振动故障问题，首先就要找到振动故障出现的原因，然后才能采取相对应的措施将问题解决。基于此本文针对汽轮机启动过程中的振动故障分析及处理措施展开探究。关键词：汽轮机;振动故障;原因分析;处理措施1.汽轮机启动过程中振动故障的危害在生产系统中，汽轮机发挥着十分重要的作用，可以将其看作生产系统的“心脏”。在汽轮机启动过程中一旦发生故障，就会在很大程度上影响整个生产系统，安全性和稳定性都会降低，所以需要加强对汽轮机启动故障问题的重视。汽轮机启动过程中出现振动故障问题带来的具体影响如下：（1）一定程度上影响着汽轮机组的调速系统，故障问题会导致调速系统发生摆动现象，从而导致调速系统内部的各种零件之间相互磨损，降低零部件的使用寿命，并且迟缓率也会提升，使调速系统无法正常运行。（2）使汽轮机的耐疲劳强度降低。汽轮机的核心结构是转动部分，在启动过程中如果发生振动故障会对转动部分造成影响，使转动部分无法正常工作，使用寿命也会降低。（3）破坏滑销系统。汽轮机在启动过程中一旦机组发生振动故障问题，会对滑销造成严重冲击，从而使汽轮机组出现膨胀现象，并且这种膨胀现象具有不均匀的特征，挤压力就会因此而形成，从而严重危害滑销系统的正常功能。（4）对汽封造成破坏。一般来说，隔板之间都存在不同大小的空隙，需要采取有效的密封措施，比较常用的方法就是汽封法，假如汽轮机出现了振动故障问题，就会在一定程度破坏气封，从而使隔板漏气，严重影响汽轮机组的正常运行。（5）汽轮机组的振动故障问题还会影响低压端轴封系统，使系统被破坏，这样空气就可以进入系统中，导致低压缸不具备较好的真空度，同时空气还会进入润滑系统中，使润滑油的纯度降低，对润滑效果造成影响，从而使摩擦力增大，导致汽轮机组的使用寿命缩减，运行过程中的维护成本支出也会增高。2.汽轮机振动故障的原因分析2.1长时间运行导致的振动故障如果汽轮机持续运行时间较长，得不到休息，就会出现超负荷现象，从而对实际运行过程造成影响，继而引发各种故障问题，比如，油系统温度进一步下降、蒸汽质量进一步降低、缸胀出现不均匀情况等，这些不良现象都是导致振动故障发生的原因。比如，汽轮机本来的振动并没有出现异常，但经过大修后，再次启动时就有可能导致轴承附近的振动值升高，在功率不断增大的过程中，实际振动值会逐渐下降，直至恢复正常范围内。引起这种现象的主要原因是蒸汽品质不高，使汽轮机出现激振现象。如果现场工况流量出现异常变化，就会对激振力产生影响，使其逐渐发生变化，最终导致多种不同频率的激振力形成，同时还会对调频正常的叶片产生影响，在页面上面形成动应力。如果气流无法在流通部件和叶片之间正常流通，就会形成不均匀的气流，激振力也会随之增大。2.2转子热变形引起振动故障问题汽轮机的构成比较复杂，它的组成部件较多，发挥着重要作用的一种构件就是转子锻件，如果转子锻件的绝缘性能无法满足具体要求，那么当汽轮机转子受到高温影响，就会使材质的异向性不断增大。转子在长时间运行过程中会出现发热现象，当热度达到一定标准后，转轴的轴向会发生膨胀。在制作转子的过程中如果采用的制造技术和工艺不同，会使转子的异性增大，导致转子容易出现变形问题，从而破坏振动的平衡性，并且振动的平衡性变化情况与转子受热程度之间有直接联系。转子在制造过程中会残留一部分内应力，当汽轮机出现较大的温差时，这部分内应力就会被释放出来，从而导致摩擦现象出现，继而引起振动异常问题。2.3摩擦引发的异常振动问题汽轮机在平时的正常运行中，难以避免的一种问题就是摩擦现象，尤其是汽轮机运行时间较长或超负荷运行时，零部件之间的摩擦力就会加大，从而会对每个零部件造成一定影响，汽轮机启动时出现振动故障的概率就会随之增大。通常情况下，由于摩擦原因引起的振动故障问题不会对汽轮机的正常运转造成严重影响，而且这种振动故障现象还有可能在之后的运行过程中逐渐减弱或消失。在摩擦过程中会有热量产生，产生的这部分热量会对转子产生影响，是导致转子出现变形问题的原因之一，转子一旦出现变形问题就会间接引起振动故障问题。非线性是汽轮机振动系统的显著特征，因为这种特征会引发不同程度的振动故障问题。波动现象也会因为摩擦产生的影响而出现，如果波动现象一直持续下去，就会使摩擦力增大，从而导致摩擦程度加深，汽轮机的振动幅度也会随之增大。因摩擦引起的振动问题会影响汽轮机的运行速度，当达到转速临界值时，转子的振动频率会增大，这种情况下就算汽轮机停止运行，也能够对转子的晃动情况进行准确测量。2.4气流激振引发的异常振动使汽轮机出现振动故障问题的另一个原因就是气流激振现象，如果气流激振的低频分量值不断增高，就会导致汽轮机出现异常情况，出现气流激振现象时，汽轮机的各项参数也会发生变化。引起气流激振现象的原因有多种，比如，不均匀的静叶出口气流会引起气流激振力，没有合理设置汽机的负荷参数，采用的供汽方式也存在问题等都可能会造成气流激振。3.汽轮机启动过程中的振动故障处理措施3.1气流激振现象的处理方法因为汽轮机在启动过程中出现振动故障的原因有多种，所以首先需要分析振动故障出现的具体原因，然后再根据原因采取合适的振动故障处理方法。在处理气流激振引起的振动故障问题时，首先要针对汽轮机的实际情况进行全面分析，充分掌握气流激振的变化情况，同时还要将分析和观测结果详细记录下来，然后找出气流激振现象出现的具体原因，在这个过程中还应收集汽轮机的振动数据，并将这些数据作为绘制曲线图的重要依据，接着分析汽轮机的振动变化情况，将变化的具体范围和方向确定下来，最后找出气流激振现象产生的原因，根据实际原因采取针对性措施进行控制。此外，严格控制汽轮机的负荷变化，合理调节进气阀的开度，控制进气量大小，使气流激振维持在正常负荷范围内，也是解决气流激振问题的有效方法。3.2转子热变形的异常振动处理方法在处理因转子变形而引起的汽轮机振动故障问题时，需要做好转子离心力的监测工作，根据监测结果判断转子热变形的原因，然后再采取相对应的措施对转子热变形现象进行控制。如果离心力不高，转子只是出现临时性变形现象，可以将合适的配重平衡块安装到转子上，使转子的平衡状态恢复，从而消除振动现象。如果转子受损比较严重，就需要及时更换汽轮机的转动部分，避免汽轮机因热变形而引起振动故障的问题。此外，需要最大程度保证转子在平衡状态下工作，在汽轮机启动和停止运行的过程中会发生持续盘车现象，此时，需做好汽轮机的密封工作，避免冷空气和水进入汽轮机，防止润滑油泄漏问题出现，从而实现对转子热变形现象的有效控制。3.3摩擦振动故障的处理方法在处理汽轮机摩擦产生的振动故障问题时，需要加强对涡动和抖动现象的重视，将这两种现象作为重点关注内容，做好涡动和抖动现象的监测和分析工作。在启动汽轮机的过程中，如果出现碰撞问题，应及时降低机组的运转速度，使其在低速状态下慢慢磨合。如果振动频率不在规定的范围内，应及时关停机器，让机子的温度慢慢回升，等温度达到一定程度而且转子可以正常弯曲的时候再次将机器启动。通过这种方法，一般都可以将摩擦现象消除。需要注意的是，不可使用“冲临界”方法，让机组被迫开启，这样会对汽轮机的大轴造成不可逆转的影响，导致大轴出现永久弯曲的问题。4.结语综上所述，汽轮机的正常运行十分重要，如果汽轮机在启动过程中出现振动故障，就会威胁到汽轮机的正常运行，如果情况比较严重还可能导致汽轮机停止运转，因此一旦发现汽轮机产生了振动故障，就需要引起重视，及时找到振动故障产生的具体原因，做好汽轮机振动数据信息的收集工作，并绘制出相应的曲线图，并仔细观察振动变化情况，然后针对不同的原因采取相应的处理方法将振动故障解决，为汽轮机的正常运行提供可靠保障。参考文献[1]

李宽宽.火电厂汽轮机异常振动故障