發布時間：2020-09-22所屬分類：電工職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：在我國進入21世紀的新時期，市場經濟在快速發展，社會在不斷進步，對于汽輪機而言，其是否處于正常的運行狀態往往可以通過汽輪機的實際振動情況加以判斷，若汽輪機在正常運行過程中發生了異常振動問題，那么則可以說明該汽輪機組在長時間的運行過程中
摘要：在我國進入21世紀的新時期，市場經濟在快速發展，社會在不斷進步，對于汽輪機而言，其是否處于正常的運行狀態往往可以通過汽輪機的實際振動情況加以判斷，若汽輪機在正常運行過程中發生了異常振動問題，那么則可以說明該汽輪機組在長時間的運行過程中出現了故障。而造成汽輪機異常振動的原因較多，要想確保汽輪機的安全穩定運行，切實提高汽輪機運行效率，就必須要避免汽輪機出現異常振動問題，使汽輪機運行振動處于可被允許的臨界值范圍內。
關鍵詞：汽輪機;運行振動危害;解決措施
引言
汽輪機的振動原因是多種多樣的，而振動又是汽輪機的主要故障原因，解決這一問題將對我國的電力生產產生極大的推動作用。目前，我國的電廠一線工人和專家學者也對這一問題進行了研究，并且取得了相當程度的進展。火力發電作為我國的主要發電方式，必須保證其安全穩定地運行。在此基礎上，任何投入都是不過分的。
1汽輪機異常振動的原因
1.1油膜失穩
油膜失穩方面，汽輪機主要表現為兩種形式，即油膜振蕩以及半速渦動，對于半速渦動現象來說，其一般出現在轉子轉速小于兩倍臨界轉速情況下，在對其轉速進行提高處理時，則會在較低的轉速情況下出現該問題。對于該種振動情況而言，其可能會一直存在，并逐漸持續到較高的轉速情況下，也可能在到達一定轉速值時消失。而當轉子轉速變化時，其頻率也將隨之變化，但在半頻關系方面則會保持一致。
1.2轉子受熱彎曲變形
在實踐經驗總結中得知，轉子出現熱彎曲變形的原因也有很多種，但是常見的就是自身熱量過高，不能及時散熱，從而產生應力變形，轉子運行過程中氣缸會進入冷空氣，進入水汽，那么這些氣體會和氣缸產生靜摩擦和動摩擦，最終導致發電機轉子冷卻存在著差異，這樣轉子就不可避免的發生熱變形。當轉子發生彎曲變形之后，轉輪機組就會出現異常振動，出現這一問題，可能會臨時產生危害，也可能是永久性產生危害，雖然直接后果不同，但是原因都是轉子質量偏心造成的。如果不能及時控制，引發和質量偏心類似的旋轉矢量激振力。當轉子出現彎曲，這種彎曲會導致軸彈力不同，轉子運行中出現不平衡問題，同時出現的離心相位也不同，如果二者作用力可以相互抵消，也就是作用力大小基本相同，那么轉子的振動幅度會非常小，在專業術語中稱之為凹谷相撞，這一情況和轉子不平衡導致的動力特征存在著很大的不同。如果二者力不能相互抵消，力的大小差距很大時，就會出現嚴重的振動噪音，那么相關人員要及時進行檢修，必要時可以更換新的轉子。如果不平衡值比彎曲作用力的值大，振幅的減少量在臨界轉速之下。如果不平衡值比彎曲作用力的值小，振幅的減少量在臨界轉速之上。有此可見轉子受熱彎曲變形的危害非常大，而且故障特點明顯，因此檢修人員只要嚴格按照流程工作，提高崗位責任心，就可以及時發現問題解決問題，保證火電廠的正常運行。
1.3膨脹不均
膨化不均引起的振動主要是由于汽缸膨脹受阻或者是加熱的不均勻引起的，這時汽輪機軸承的位置和標高就會發生改變，造成轉子的中心產生位移，減弱軸承的剛度，引起機械振動。這一振動主要由兩種原因造成：一種是機組在啟動的時候疏水不暢，在暖管或者是暖機的過程中，部分疏水寄存在主汽管道或者是汽輪機本體某一部分，金屬由于受汽水影響，產生受熱變形或者是膨脹不均，造成在運行過程中摩擦振動;另一種原因是沖轉或者是運行過程中，主熱汽溫、再熱汽溫、壓力與金屬汽缸的溫度不匹配，轉子受熱不均，產生彎曲或者是變形，造成潤滑油的油溫、油壓遠超正常的運行參數，使轉子與氣缸的膨脹不一致，引起振動。
2汽輪機異常振動的解決措施
2.1做好汽輪機的安裝與檢修工作
異常振動是汽輪機在運行過程中發生的一種缺陷性問題，所以，在安裝與檢修汽輪機組的過程中，應該先做好汽輪機組的試運行工作，確保汽輪機組的各項振動指標都滿足標準需求后方可允許進行投入使用。在安裝過程中，切記找準汽輪機組的中心位置，與轉子相對，不能存在位移問題。同時，要做好汽輪機的定期檢修工作，制訂科學合理的檢修計劃，避免汽輪機存在安全隱患問題。若汽輪機在運行過程中發生異常振動問題，必須要及時找出原因，確保將振動降至允許范圍內之后方可繼續投入運行。在汽輪機的啟動過程中，要保證足夠的暖機時間，并保證汽輪機運行條件符合設計標準。
2.2神經網絡的汽輪機振動診斷系統
前文已經提到過，對于振動的解決措施無非進行保養、設備更換、參數調整這三種措施，防止汽輪機振動應首先建立一種汽輪機振動診斷檢測系統，及時發現問題原因，進行問題的解決。神經網絡的汽輪機振動診斷系統是近年來最新的研究成果，是一種計算機信息處理系統，對人腦神經系統的數學模擬，模仿人類的信息處理方式。這一系統是根據汽輪機振動信號分析原理方法和故障特征提取方法，通過神經網絡和Matlab軟件的信號處理相結合以及GUI界面編程構建汽輪機振動故障的識別系統。這一系統主要是收集汽輪機的振動信號，并進行一系列的數據處理，最終給出振動類別的判斷。首先安裝信號采集系統，在汽輪機頭、各個振動點安裝機械箱和吸納紅采集裝置，然后對信號進行采集，并把數據保存在特定文件里，方便進行觀測與處理。并將信號進行消除多項趨勢以及小波的降噪，進行基于小波能量的提取并保存。這樣就可以對其進行故障特征向量的提取并進行小波包重構信號特征的向量處理。將經過處理的特征向量作為測試診斷的樣本。由上可知，這一系統具有相當程度的準確性、方便性、快速性。通過這一系統，我們可以快速地判斷汽輪機振動原因，在造成較大事故之前，就能及時發現其故障趨勢，及時進行調整與維修。要注意這一系統需要進行大量的實驗，并對實驗數據進行收集，實驗數據越多，參數越多，效果越好。
2.3分析解決摩擦振動問題的措施
摩擦振動是比較麻煩的，因為任何機械設備在運行過程中，都會存在摩擦力，這一問題是不可避免的。在日常檢查汽輪機的時候，或者是進行設備維修的時候，要重點對各個部件進行檢查，尤其是相互之間的摩擦情況，分析其是靜摩擦還是動摩擦。除此之外，時刻留意機組的各個零件之間是否存在著摩擦聲音，聲音不能超過一定的范圍，振動頻率也要控制在一定的限度內。
2.4氣流震蕩防止
同其他問題類型相比，氣流震蕩可以說是在我國出現幾率較小的情況，但是，我們依然要對其進行同等看待。防止方面，首先可以通過反漩渦技術的應用對流體的周向運動產生干擾，在以逆向方式將其注入到流體后對失穩的界限轉速進行提升。對于該種技術來說，其在應用中也將衍生出數量較多的、具有高效特征的主動控制手段，且在具體應用中并不會損害到汽輪機設備。其次，通過對軸徑在軸承中的偏心率進行增加，以此對振動幾率進行降低。最后，可以對軸承的幾何形狀進行改變，在對周向旋流進行擾亂的同時對其切向力強度進行減少，以此使轉子能夠獲得更高的運行穩定性。
相關期刊推薦：《黑龍江科學》(月刊)創刊于2010年，是由黑龍江省科學院高技術研究院主辦的報道黑龍江省自然科學領域的基礎理論研究和應用研究方面研究成果和新技術成就的綜合性學術期刊。報道內容包括能源、材料、化工、機械、動力、電氣、電子、信息與控制、計算機、生物工程、土木工程、市政環境、道路、橋梁、交通工程、工程力學及有關交叉性科學相關的學術論文。
結語
通過以上對火電廠汽輪機運行異常振動原因分析發現，這些故障在日常工作中不可避免的會發生，因此相關班組必須做好日常的檢修、維護工作，提高個人檢修能力，當發現汽輪機設備有異常振動后，就可以判斷出故障原因，然后嚴格按照操作流程處理，避免故障惡化。在以后的發展中，電力企業要加強人員的培訓，提高個人能力，提高崗位責任意識，將工作放到第一位上。——論文作者：殷斯坤
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