火力发电厂汽轮发电机组影响振动因素分析

火力发电厂汽轮发电机组影响振动因素分析

庞昊

天津国能盘山发电有限责任公司，天津市，301900

摘要：在汽轮机的常规运作过程中，若振动水平超过既定标准，将对机组的启动和连续运行产生不利影响。值得关注的是，持续存在的异常振动可能引起机组效率降低，并加速设备老化，缩短其预期使用寿命。在汽轮发电机组内，轴承系统是振动的主要敏感区域，对整个设备的稳定运行起着至关重要的作用。因此，必须对轴承的运行状态进行严格监控，确保振动水平控制在安全范围内，以保障机组的可靠性和经济性。

关键词：火力发电厂；汽轮发电机组；振动因素

1概述设计制造在火力发电厂汽轮发电机组的振动影响

中国的电力工业虽然发展较晚，但在成长过程中面临着众多挑战。特别是在火力发电厂的运营中，汽轮发电机组经常遭受多种因素的影响，从而引致明显的振动问题。这些振动在火力发电厂的正常运作中难以根除，通常只能通过针对性的维护措施来减轻，以保障工厂的安全稳定运行并提高其效率。

汽轮发电机组的一个显著特点包括含有高速旋转的部件，这些部件在高速运转时，常常因为转子的质心与旋转中心的不一致导致其稳定性不足，进而产生偏离和所谓的离心力。离心力是导致汽轮发电机组振动的主要原因。为了彻底消除这种振动现象，理论上应当避免离心力的产生。然而，根据目前的技术水平，这几乎是不可能的。因此，在汽轮发电机的运行中，一定程度的振动是难以避免的。

由于离心力造成轴承承受不均匀的力，从而产生激振力，直接引发汽轮发电机的振动。这种振动如果存在，将可能导致机组运行出现异常。因此，工作人员在进行装配作业时，尤其是安装每一级叶片时，都必须执行严格的平衡测试，以确保各部件达到优良的平衡状态，从而降低振动的幅度和潜在的风险。

2安装和检修对汽轮发电机组的振动影响

2.1重视基础

在汽轮机组的运行过程中，诸多变量会对其产生显著影响，进而引致剧烈的振动现象。这种振动不仅会对汽轮发电机组的正常运作造成干扰，还会影响设备的维护和检修工作。为了有效地解决这一问题，必须从机组的基础环节着手，全面控制汽轮机的运行。在此过程中，基础打桩阶段尤为关键，因为它在汽轮机的多个环节中都有所体现，如混凝土浇筑和后期养护等。通过对这些基础环节的细致管控，可以确保汽轮机组的稳定运行，并提高其整体性能。

2.2动静间隙

经过深入研究火电厂汽轮发电机组的运行状态，我们发现振动因素受到众多因素的影响。然而，这些因素难以被妥善处理，可能会缩短汽轮发电机组的寿命，并导致严重的问题。在实际应用中，汽轮机转子与气缸、轴封之间存在间隙。如果汽轮机转子和气缸之间的间隙过大，将影响汽轮机的运行效率，甚至导致明显下降。更严重的是，当汽轮机与轴封的间隙也较大时，可能会出现蒸汽外漏和空气内漏的情况，直接影响机组的工作效率和真空状态。

需要注意的是，如果无法将间隙控制在较小的状态，将导致动静之间的严重碰撞和摩擦，使机组的振动超过标准，进而影响汽轮发电机组的正常运行。因此，在研究和维护汽轮发电机组时，应特别关注间隙的控制，以减少潜在的风险和问题。

2.3轴系的连接

经过深入研究火电厂汽轮发电机组的运行状况，我们发现振动因素受到众多因素的干扰。然而，这些因素难以被有效控制，进而可能缩短汽轮发电机组的寿命。在实际情况分析中，我们注意到，当转子处于水平位置时，其会因自重影响而发生静态弯曲。此外，在机组安装过程中，各转子的中心线会形成一条平滑且连续的曲线，该曲线的形状和位置各异，导致各轴承承受的负荷也不尽相同。

为了确保轴承正常工作，必须根据实际情况合理确定轴承位置，以保证转子之间能够形成稳定且连续的连接。只有这样，才能确保转子在运行过程中保持稳定性。因此，对于火电厂汽轮发电机组来说，研究并处理这些振动因素至关重要，不仅关乎设备的正常运行，也直接影响到其使用寿命。

2.4转子的结垢

在执行汽轮机的定期大修过程中，叶轮叶片上的结垢彻底清除是必要的维护步骤。正确的除垢技术至关重要，不仅要在叶片上实施，还必须对整个转子进行处理。忽视这一点可能导致转子上产生新的质量不平衡，这一问题在某电厂的历史事件中已有体现。因此，必须给予高度关注，确保除垢作业符合既定标准，以维护汽轮机的稳定运行。

2.5转子的中心孔

在汽轮机中，转子的大轴通常具有中心孔，该孔的两端由堵头封堵以确保清洁。在维护过程中，若异物如油或水意外进入中心孔，转子在重新安装并启动后可能会引起机组振动。

2.6活动的部件

在汽轮机的维修过程中，存在某些活动的部件可能残留在机器内部的风险。这些部件在大修之后启动时，可能会在气流影响下撞击叶片，导致事故并引起机组振动。同时，发电机内部若存在活动的部件，不仅可能造成内部短路，还可能导致机组振动不稳定。这会增加准确识别振动原因的难度。

2.7机组的中心

在旋转机械系统中，转子与气缸、静子的同心度匹配至关重要。转子的正确标高、轴承连接的同心和直线度必须精确保持。若同心度出现显著偏差，将导致气流激励、电磁激励和动静部件之间的摩擦。这些问题的出现，会引起连接螺栓受力不对称，即使圆周和中心的数据准确无误，拧紧螺栓后也可能出现轴系不平衡、同心度不足和平直度问题。转子运转时，轴系的这种不平衡会加剧激振力，最终导致机组振动加剧。因此，确保转子与静子、气缸之间的同心度，以及支撑结构的正确安装，是防止机械故障和保障运行效率的关键。

3运行过程对火力发电厂汽轮发电机组的振动影响

3.1机组膨胀

经过对实际情况的深入调查分析与研究，本研究发现，在机组正常运行过程中，其相应的滑销系统会对机组的振动产生显著影响。在此基础上，机组的膨胀受到滑销系统的制约，其影响程度颇为严重。特别地，在机组开机过程中，若暖机时间存在差异，或是升速加负荷速度较快时，机组运行过程中各部分呈现的膨胀状态差异性显著。这种现象不仅会导致机组承受严重热应力，同时也会对机组的使用寿命带来极为不利的影响。此外，膨胀差异较大还可能直接影响机组开机过程、速度等方面。在此情况下，若机组膨胀不充分，则机组出现动静碰磨的概率大大增加，从而引发剧烈振动，对机组运行安全构成威胁。

3.2润滑油温

轴颈与轴瓦之间的配合稳定性对机组的振动状况具有决定性作用。研究显示，机组稳定性不足会导致在外界环境变化时，机组产生显著振动。润滑油在轴瓦内形成的油膜对转子稳定性有直接影响。油膜形成不仅与轴承材料有关，还受润滑油温度的影响。因此，控制油温是确保机组振动控制的关键措施之一。在确保冷却水温度及压力处于正常操作参数的前提下，首要的检查是冷却系统是否因油污堵塞。若排除油垢堵塞的可能，那么冷却器出水口的密封圈损坏便成为故障的原因，进而影响润滑油的冷却效果。进行密封圈的状态检查是必要的，包括其是否发生位移或因接触冷却水而受损。若有必要，应立即更换密封圈。此外，通过精准调整冷却器出水口阀门的开度，可以确保润滑油温度维持在正常范围内，从而优化冷却水的排出温度，使汽轮机恢复顺畅运行。在日常运行中，维护人员必须加强润滑油系统的日常维护与保养。这包括深入了解润滑油温度异常的故障原因及其处理方法，并定期进行维护检查。同时，对汽轮机的本体及其各个系统进行必要的维修和检查，及时更换润滑油，并对冷却器的进出口等关键部位进行定期的清洁工作。

4结语

在火力发电厂中，汽轮发电机组在运行时会产生显著的振动。这种振动对机组的耐久性和效率具有显著影响。尽管有许多因素可能导致振动，且彻底消除振动较为困难，但通过综合考虑安装、检修和维护等多个方面的实际情况，可以制定有效的解决方案，从而提升机组的运行效率并延长其使用寿命。

参考文献：

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