工业技术 ｌ■ 汽轮发电机组振动分析与处理 常洪涛 孔志军 （中国电建河南第一火电建设公司４５８０３０） ［摘要］汽轮发电机组轴承振动的大小直接关系到机组能否安全运行，而对于发电厂来说发电机组的安全运行对发电厂的经济效益有很大的影响。发动机 组的振动水平有在很大程度上决定着整个机组的运行状况，机组质量监管人员都必须充分了解机组的振动水平。特别是对于工作状态不太正常的机组，更要密切 关注机组的振动情况。本文主要就振动检测的主要内容和主要方法进行简要分析。 ［关键词］汽轮发电机组，振动，故障处理 中图分类号：ＴＭ３１ｌ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｌ００９—９１４Ｘ（２０１５）０２—００８６—０１ １机组振动检测的主要内容 １ １新机组的振动测试 对于新机组的振动测试是非常有必要的，振动测试能够充分了解该机组制 作工艺和质量是否符合生产标准，特别注意的是对于新机组的初次振动检测资 料要严格细致记录，日后要作为检测的初始数据供技术人员参考。由于新机组 还未正式投入运营，因此对于新机组的振动检测通常是检测机组在低速状态下 的振动隋况以及各种ｌ临界状态下的转速数据，还要注意检测在额定功率下机组 的振动情况，最好是能够记录振动时相关物理技术参数，比如发生的相位和振 幅等。 １ ２机组工作时的振动检测 对于机组正常工作时的振动检测是为了充分了解机组工作的稳定性，观察 机组振动情况随着时间变化能否稳定保持。根据机组的现有的振动数据推测机 组是否会出现技术问题。现阶段对于机组正常工作时的监测技术主要是通过安 装在机组上的振动检测装置，自动对于机组的振动数据进行收集，由数据记录 系统进行数据记录并显示出来。如果机组没有安装数据自动记录设备，则需要 人工进行定期检测，周期可以是一天也可以是一周，要根据机组具体运转标准 来设定具体检测时间。技术人员要注意保管好检测数据，尤其是机组出现故障 前的技术数据，技术人员要特别注意保管。 １ ３出现故障时的振动检测 如果机组的振动情况与正常情况有偏差，通常情况下是振动情况高于正常 水平，说明机组目前的工作状态不是正常的工作状态，由于机组的规模较大，不 便于进行停机来检修问题。因此就需要进行一些小型的试验来判断机组具体出 现的问题和产生问题的原因。具体的试验内容要根据机组可能出现的故障进行 设置。如果故障问题不大，通过试验测试短时间内就能找到问题的根源并采取 有效措施进行修复。如果机组产生的故障问题较大，则需要进行反复试验才能 找到问题的根源。对于机组出现的通过试验无法解决的问题，则需要专业的技 术人员进行讨论。在一定程度上可以说，机组的振动问题仅仅是靠经验是无法 完全解决的，每个机组由于生产的工序或者是组装技术的差异性导致产生的问 题都不尽相同，因此技术人员要注意日常的检测经验积累，并注意不被经验所 束缚，才能更好的实现对于机组振动情况的检测。 １ ４动态平衡中的振动检测 能够引起机组振动的因素有很多，其中质量不平衡引起是较为常见的因素 之一。针对于此情况，目前已经通过现场的某些动态平衡技术有效的解决了此 类问题。但是对于机组的动态检测依然有重要的作用。动态平衡中的振动检测 是为了获取能够计算平衡质量的数据，通常情况下检测相位和振幅，尤其是对 于初次临界状态下的相位和振幅。 １ ５预测性振动检测 在实际生产过程中，除了要在机组工作时进行检测外，还要根据机组的运 行状况进行预测性振动试验，换句话说就是要在机组现有故障记录基础上，研 究机组可能出现的机组故障，要做好充分准备，降低由于机组故障带来的经济 损失。 ２汽轮发动机主要故障及部分处理技术 ２ １质量不平衡 正如上文所述，造成机组振动出现问题的因素有很多，其中质量不平衡是 较为常见的因素。造成机组质量不平衡的因素主要是机组生产工艺较差，导致 在机组正常工作时，联轴器和轴承的相对位移发生了变化，还有可能是非金属 物质比如盐类物质在轴承上不均衡的堆积，造成轴承本身的腐蚀等都会造成机 ８６ 科技博览 组出现质量不平衡现象。如果机组出现质量不平衡的现象就有可能导致机组在 Ｉ临界状态下振动最大值明显增大的问题 通常在数据上显示出１ｘ振动幅度较 大，根据实际生产经验而言，机组转子一般都会处于动态不平衡状态，即支撑转 子工作的轴承一般的振动相位差都会在零度到一百八十度之间，但是如果出现 了质量不平衡现象，转子的轴承相位差就会出现较大程度的变化，通常会造成 轴承振动相位差为零。解决此类问题通常是通过调节机组的振动频率或者是他 改变振动系统的质量。系统的质量与机组的振动有着密切的关系，通常情况下 调节振动系统的质量就会解决问题，有时也会出现不起作用的情况，这时就应 该及时的调整系统振动的相关参数，改变系统振动的固有频率，但在更改之前 要对其可能产生的效果进行预测。 ２ ２不对中现象 不对中现象和质量不平衡现象一样，都是机组振动中常见的问题。所谓的 不对中是指机组转子中相邻的两个转子的轴承中心线和轴心线的偏移程度不 同。不对中现象包括两种类型，一类是联轴器的不对中和轴系不对中。 联轴器不对中通常表现为端面出现瓢偏现象或者不同心现象及平行偏角 不对中现象。其中端面出现瓢偏现象的主要表现为轴向振动程度较大，并且还 会造成联轴器两端的振动相位出现反相的现象。而对于不同心现象而言，表现 的振动现象同瓢偏现象较为类似，不同点在于不同心故障会出现径向振动。这 时候的１ｘ产生的振动分量小于２Ｘ产生的振动分量，具体差异程度要视联轴器 的型号而定。如果机组的不同心故障比较严重，还会出现谐波分量，一旦出现了 谐波分量，就会对机组的振动频谱产生较大程度的影响。对于另一种不对中现 象，则是不同心现象和质量不平衡现象的结合体。 ３振动事故处理实倒研究 （１）为了方便读者直观了解机组振动事故处理方法，现举出一曾经发生的 振动事故实１歹ｌｊ来辅助理解。这是一次由振动偏差导致的轴系出现严重问题的事 故，机组是六百ＭＷ。从实际事故中可以看出，对于事故的分析是从事故发生后 的残骸中找到可以利用的线索，技术人员要从现场的残骸中推断是由于机组的 转轴摩擦引起的振动偏差造成的事故还是由于轴系问题引起的事故，一切都只 能从直观角度分析，因此对于事故的处理工作带来了一定的难度。 （２）据当时人回忆说当时日常检测发现机组超负荷运行，正要准备对机组 实施停止运行的处理措施。在进行例行检测的超速试验时，试验人员将转速提 升到每分钟三千二百八十转，就听到机组内部传来轰的一声，接着人被机组产 生的气浪所推到，然后机组头部起火。由于当时人员扑救及时，未造成大面积的 火灾。当事人说从事故产生到事故结束总共不超过数秒钟。 ４结柬语 对于机组的故障检测直接关乎着电力企业的生产质量和生产安全的重要 问题。对于我国的电力事业发展有着极其重要的作用。在机组振动特性的研究 时更多的注意机组的时域特性是未来检测技术发展的方向。技术人员要充分利 用现有的检测经验，积极探索适合我国机组的检测方法，不断完善我国现有的 汽轮机组检测手段和试验，提高日常检测方法的规范性，为我国电力事业的发 展奠定良好的技术基础，为我国社会经济的不断提高提供充足的技术保障 参考文献 ［１］闰军，《汽轮发电机组异常振动的原因及处理方法》，机电信息，２０１０￣， 第３６期总第２８２期． 【２】施维新，汽轮发电机组振动及事故，中国电力出版社．１９９９．１ ［３】刘爱忠．汽轮机设备及运行［ＭＩ．北京：中国电力出版社，２００３．