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火力发电厂汽轮机震动问题及相关对策措施

发表时间：2021/3/26 来源：《电力设备》2020年第32期作者：罗立武

[导读] 摘要：随着我国社会经济的逐渐发展，对电能资源需求越来越大，火力发电厂对我国生产生活产生巨大影响。

        （甘肃大唐八〇三热电有限公司甘肃矿区 732850）
        摘要：随着我国社会经济的逐渐发展，对电能资源需求越来越大，火力发电厂对我国生产生活产生巨大影响。电厂汽轮机是火力发电厂重要的构件，对电厂整体系统的运行稳定性发挥着极大的作用。但是在实际工作中，火力发电厂汽轮机很容易受到各种的影响产生震动故障，影响发电厂的整体运行效益。因此本文主要结合实际情况，对火力发电厂的汽轮机震动异常问题进行综合性分析，并制定合理的应对策略，保障火力发电厂汽轮机正常运行，促进火力发电厂经济效益和社会效益的提升。
        关键词：火力发电厂；汽轮机；震动问题；对策
        电能是我们日常生产生活必不可少的能源之一，尤其是随着社会经济的发展，对电能的依赖性逐渐加大。汽轮机是火力发电厂发电系统的关键部件，对电厂系统的正常运行至关重要。因此，要针对汽轮机的震动异常问题予以足够的重视和关注，对引起汽轮机震动问题的原因进行全面分析，从而探究应对性的处理策略，保障火力发电厂汽轮机的稳定运行，促进火力发电厂正常发电，为社会发展和人们生活生产提供更加优质的电能服务。
        一、问题概述
        （一）重要性分析
        汽轮机是火力发电厂的核心构件，一旦出现问题就会导致火力发电厂处于停工状态，而且还很可能引起严重的安全事故等风险。在汽轮机运行过程中，容易受到各种因素影响，导致震动异常情况的发生，如震动过大或者是震动过轻都会引起一些故障问题。[1]如震动过大，会使设备受到损害，影响工作环境安全，如果震动过小，容易较少机器使用寿命等，留下严重的安全隐患。因此，要强化对火力发电厂汽轮机震动问题的研究，查找原因，并进行针对性的处理，促进生产安全，提升经济效益。
        （二）检测技术分析
        汽轮机震动是引起设备磨损、损坏的重要原因。因此为了保障设备正常运行，要制定合理的设备检测体系，采取科学的故障检测技术，确保能够及时发现设备异常问题，并进行设备维修或者是更换，最大程度上减少汽轮机震动问题的发生。火力发电厂要对安排专业的人员对汽轮机设备进行定期的检测和维护，保障技术人员的规范性操作，强化对汽轮机设备的全天候监测，注重日常设备管理，要对设备异常进行及时的上报并维修，对维修工作进行详细的记录，以便为今后的设备维护提供依据。[2]
        二、震动原因
        （一）油膜振荡
        在汽轮机运行过程中，如果油膜转子旋转速度超出了标准速度，导致其失去平衡性。在此情况下，容易使其轴线和涡动之间的平衡被打破，导致设备振荡问题的出现。一般情况下，只有轴线涡动的频率维持在转子转速二分之一的水平，才能保持汽轮机稳定性，一旦其频率加大，和转子速度相同时，就会导致涡动效果加大，引起严重的振荡现象。
        （二）气流激振
        气流激振异常情况是在不均衡的气流冲击力作用下引起的。针对大型汽轮机组来说，是因为机组末端膨胀，导致气体流道出现严重的紊乱现象引起的。在如果在设备运行过程中，其中一个环节的负荷过大，就很可能引起轴线震动速度加快。在高温环境下，叶片受到不均匀气体的冲击下，转子端也会出现气流激振现象。[3]
        （三）转子变形
        由转子变形引起的汽轮机震动频率较高。这是因为汽轮机作业环境温度较高，转子容易出现受热变形的问题，导致转子不能顺利切合，致使汽轮机出现严重的震动异常现象。而且，汽轮机设备自身密封性不够，外部水分容易渗进设备中去，久而久之，加大设备摩擦损坏，并在摩擦过程中释放大量热量，导致转子变质，发生形变，引起剧烈的震动。

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        （四）摩擦震动
        如果在汽轮机运行过程中，转子出现热弯曲现象，容易引起新的不平衡力，随着其振动信号还是以工频为主，但是在冲击力的情况下，还产生一定量的分频、高频等现象。[4]而且在汽轮机摩擦过程中，其振动幅度和相位会出现不间断的波动现象，如果摩擦现象加大，也会引起振动幅度的加大，导致相位和幅值波动停止。在这种情况下，如果汽轮机突然降速，就会导致静止状态下的转子出现剧烈晃动，致使汽轮机异常振动问题出现。
        三、应对策略
        （一）油膜振荡应对策略
        针对汽轮机的油膜振荡问题，需要工作采取合理的措施进行针对性处理，确保设备可靠性运行。例如，可以相应的增加轴瓦比压，降低轴瓦顶部间隙等措施，保障轴线涡动频率和转子速度的平衡性。[5]其外，还要注重加强对轴颈和轴瓦形成的接触角的范围进行合理控制，一般接触角不低于三百，也不能超过四百。要结合汽轮机设备的运行状态，适当的应用润滑油，增加设备之间的润滑度，降低动力黏连，确保转子始终保持平衡。
        （二）气流激振应对策略
        针对由气流因素引起的汽轮机震动异常情况，需要工作人员对汽轮机设备进行持续性的监测和调查，并将监测数据进行详细的记录，并进行统计分析，绘制完善的曲线图，对曲线图中大数据变化规律进行科学分析和总结，从而掌握气流激振的内在规律，并制定针对性的应对策略进行处理，如减少负荷变化速率等，实现对气流激振的力度。[6]
        （三）转子变形应对策略
        针对转子变形引起的汽轮机设备震动异常情况，可以结合实际需求，改善设备作业环境，并强化对设备质量的检测，确保设备良好的密封状态，防止水分渗进设备内部结构中。在设备运行过程中，对其运行状态进行密切观察，保障设备运行正常。
        （四）摩擦震动应对策略
        由于汽轮机作业环境温度较高，在运行一段时间后，容易受到热力影响产生弯曲问题，产生新的不平衡力，导致内部摩擦加大。对于这一问题的解决，主要是要工作人员在日常管理监测中，要注重对汽轮机设备异常声响进行实时监督，一旦发现异常声响，要进行针对性检测维修，从而减少设备摩擦，必要时还需要对设备的转子进行及时的更换，最大程度上减少热弯曲故障的出现，保障设备稳定运行。
        结语
        综上所述，随着我国社会经济水平的逐渐提升，对电力能源需求逐渐增加。火力发电厂作为重要的供电形式之一，其电厂汽轮机的运行可靠性直接关系到整体电厂的运行情况和供电质量。因此要强化对火力发电厂汽轮机震动情况的全面监督和管理，强化工作人员的技术水平，能够及时发现电厂汽轮机震动异常情况，并对引起震动异常的原因进行精准分析，制定合理的应对策略，保障电厂汽轮机震动故障能够得到妥善解决，从而保障火力发电厂运行可靠性，促进火力发电厂经济效益和社会效益的综合性提升。
        参考文献
        [1]荆小强.火力发电厂汽轮机故障及检修办法[J].科技经济导刊,2020,28(34):58-59.
        [2]向杰,刘晓艳.发电厂汽轮机的问题与对策分析[J].集成电路应用,2020,37(06):70-71.
        [3]吴宏林,刘国金.分析汽轮机震动的危害及其排除[J].化学工程与装备,2015(01):138-139+116.
        [4]朱皓凯.汽轮机振动故障的原因分析与处理[J].中国高新区,2017(19):116-117.
        [5]马福泽.火电厂660MW机组汽轮机振动异常原因分析[J].中国高新技术企业,2016(10):128-129.
        [6]赵博.火电机组汽轮机故障诊断方法总结研究[J].科技视界,2016(05):140.