汽輪發(fā)電機(jī)組振動的影響因素
汽輪發(fā)電機(jī)組的振動是一種汽車不正常的發(fā)動狀態(tài)，本文通過找出機(jī)組振動的各種原因，主要包括：轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡、動靜部件碰磨、油膜震蕩、汽流激振、軸系不對中、密封裝置摩擦、轉(zhuǎn)子熱不平衡、結(jié)構(gòu)共振、轉(zhuǎn)子裂紋等，研究各種原因的振動特征，為準(zhǔn)確判斷振動原因提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞：汽輪發(fā)電機(jī)組；振動；質(zhì)量不平衡；動靜碰磨；汽流激振
一、引言
汽車發(fā)電機(jī)組的振動是機(jī)組運(yùn)行過程中經(jīng)常發(fā)生的故障，引起機(jī)組振動的原因有多種，其中包含有：轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡、轉(zhuǎn)子熱彎曲、葉片(或平衡塊)脫落、軸系不對中、聯(lián)軸器松動、動靜部件碰磨、油膜渦動、油膜振蕩、汽流激振、結(jié)構(gòu)共振、結(jié)構(gòu)剛度不足、轉(zhuǎn)子裂紋、轉(zhuǎn)子中心孔進(jìn)油、轉(zhuǎn)軸截面剛度不對稱、軸承座剛度不對稱、軸承磨損、軸承座松動、瓦蓋松動、瓦蓋緊力不足、瓦體球面接觸不良、葉輪松動、軸承供油不足、發(fā)電機(jī)匝間短路、冷卻通道堵塞、磁力不對中、密封瓦碰磨等問題。
二、機(jī)組的振動特征及原因
1、安裝和檢修方面
1.1 軸承標(biāo)高
不管是汽輪機(jī)還是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其兩端都是由軸承支撐的，如果兩端的軸承標(biāo)高不在一個合理的范圍內(nèi)，則兩端軸承的負(fù)荷分配就不合理。因為制造廠家提供的數(shù)據(jù)是根據(jù)機(jī)組冷態(tài)時的情況再綜合一般機(jī)組受熱后膨脹的情況得出的，由于各臺機(jī)組的實際情況不盡相同，因此受熱后的膨脹也不完全一樣，所以必須結(jié)合各廠的實際情況對機(jī)組軸承標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。
1.2 機(jī)組中心
機(jī)組中心應(yīng)包括轉(zhuǎn)子與汽缸或靜子的同心度、支撐轉(zhuǎn)子各軸承的標(biāo)高、軸系連接的同心度和平直度。如果轉(zhuǎn)子與汽缸或靜子的同心度偏差過大，則可能會引起汽流激振、電磁激振和動靜碰磨。若碰磨發(fā)生在轉(zhuǎn)軸處，則會使轉(zhuǎn)子發(fā)生熱彎曲而引起不穩(wěn)定普通強(qiáng)迫振動。
1.3 滑銷系統(tǒng)
當(dāng)滑銷系統(tǒng)卡澀時，機(jī)組的膨脹就會受到限制，當(dāng)機(jī)組的膨脹受到限制時就會引起機(jī)組較大的振動，嚴(yán)重時以至于不能開機(jī)或者引起動靜碰磨，從而造成更大的破壞。
1.4動靜間隙
汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸和軸封之間以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間都存在間隙。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸之間的間隙過大時，汽輪機(jī)內(nèi)效率會降低；當(dāng)汽輪機(jī)與軸封之間的間隙過大時可能引起蒸汽外漏或者空氣內(nèi)漏，從而影響機(jī)組的效率和真空；當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間的間隙過大時同樣會影響發(fā)電機(jī)的效率。
1.5軸承自身特性
軸承自身特性對機(jī)組振動的影響主要包括軸瓦緊力、頂隙和連接剛度等幾個方面。軸瓦緊力和頂隙主要影響軸承的穩(wěn)定性，如果軸承的穩(wěn)定性太差，在外界因素的影響下容易使機(jī)組振動超標(biāo)。
1.6 轉(zhuǎn)子中心孔
現(xiàn)代汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子大軸大都留有中心孔，在中心孔兩端用堵頭封堵，在檢修期間如果不慎讓異物（包括油、水等）進(jìn)入中心孔，在轉(zhuǎn)子裝復(fù)回原后開機(jī)，機(jī)組肯定會出現(xiàn)振動異常的現(xiàn)象。
1.7 活動部件
檢修期間如果有活動部件進(jìn)入汽輪機(jī)，大修后開機(jī)活動部件可能在汽流的沖擊下撞傷甚至損壞汽輪機(jī)葉片，從而造成嚴(yán)重的事故，并引發(fā)機(jī)組振動；如果發(fā)電機(jī)內(nèi)存在活動部件，一方面可能一起發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路，另一方面可能引起機(jī)組振動的不穩(wěn)定，這將會對機(jī)組振動的診斷帶來困難。
2、運(yùn)行方面
如果在機(jī)組設(shè)計制造、安裝和檢修期間各方面都做得比較完美，那機(jī)組就不會因為振動過大而影響運(yùn)行了嗎？答案是否定的，機(jī)組的振動除了與上面的各方面因素有關(guān)外，還與機(jī)組的運(yùn)行狀況存在很大的關(guān)系。
2.1機(jī)組膨脹
前面已經(jīng)講述機(jī)組滑銷系統(tǒng)對機(jī)組振動的影響情況，而機(jī)組的膨脹是受其滑銷系統(tǒng)制約的。當(dāng)滑銷系統(tǒng)本身不存在問題時，如果運(yùn)行人員操作不當(dāng)，機(jī)組也會出現(xiàn)膨脹不暢的問題。
2.2潤滑油溫
油膜的形成除了與軸承烏金有關(guān)外，還有一個重要因素就是潤滑油油溫，潤滑油油溫應(yīng)該在一個合理的范圍內(nèi)，過高過低都對油膜的形成不利。
2.3軸封溫度
每一軸封的溫度都不一樣，在運(yùn)行規(guī)程所允許的范圍內(nèi)調(diào)整軸封溫度會對機(jī)組的振動產(chǎn)生一定的影響。
2.4 機(jī)組真空和排汽缸溫度
機(jī)組真空和排汽缸溫度總是相輔相成的，其中一個因素的變化必然引起另一個因素的改變。對于軸承座坐落在排汽缸上的機(jī)組來說，排汽缸溫度的變化主要表現(xiàn)在對軸承座標(biāo)高的影響上，所以會對機(jī)組的振動產(chǎn)生影響。
2.5 斷葉片
當(dāng)汽輪機(jī)發(fā)生斷葉片時，轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布明顯發(fā)生改變，因此機(jī)組的振動會發(fā)生明顯的變化，這種情況在現(xiàn)場有時可能不會被察覺，因為振動的變化既包括振動大小的變化也包括振動相位的變化，而現(xiàn)場大多數(shù)儀表只能監(jiān)視振動大小的變化。
三、總結(jié)
總之，對轉(zhuǎn)動機(jī)械來說，微小的振動是不可避免的，振動幅度不超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的屬正常振動。任何一種異常振動都潛伏著設(shè)備損壞的危險。比如軸系質(zhì)量失去平衡（掉葉片、大軸彎曲、軸系中心變化、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)冷水路局部堵塞等）、動靜磨擦、膨脹受阻、軸承磨損或軸承座松動，以及電磁力不平衡等等都會表面在振動增大，甚至強(qiáng)烈振動。而強(qiáng)烈振又會導(dǎo)致機(jī)組其他零部件松動甚至損壞，加劇動靜部分摩擦，形成惡性循環(huán)，加劇設(shè)備損壞程度。振動超標(biāo)的則必須查找原因，采取措施將振動降到合格范圍內(nèi)，才能移交生產(chǎn)或投入正常運(yùn)行。多年來，不少機(jī)組因振動大而拖延了投產(chǎn)期和檢修期。對生產(chǎn)運(yùn)行來說，接收了振動符合標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)組以后，還必須加強(qiáng)振動監(jiān)督，對振動監(jiān)測做到制度化、經(jīng)?；?，必須在機(jī)組振動突然增大達(dá)到規(guī)程規(guī)定值時，及時果斷地將機(jī)組停運(yùn)，防止擴(kuò)大損壞，或?qū)φ駝与m然增大，但尚未達(dá)到規(guī)程規(guī)定緊急停機(jī)數(shù)值的異常及時對比分析，查找原因，并采取措施防止設(shè)備損壞事故的發(fā)生。
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