汽輪發電機組的振動分析處理

摘 要：對于汽輪發電機組而言，振動的產生將對其整個機械設備的使用壽命及老化程度產生不可忽視的重要影響。這在很大程度上則會降低汽輪發電機組的經濟效益，不利于其長遠的可持續發展。在汽輪發電機組作業過程中，可以說從制造、安裝及運行等多個環境都存在著影響汽輪發電機組振動產生的因素，所以在實際作業中，必須重視這些影響因素，針對運行過程中存在的一系列問題提出合理化的解決方案，以便更好地處理汽輪發電機組的振動問題，推動其汽輪發電機的可持續發展。

關鍵詞：汽輪發電機；振動分析；處理

1 汽輪發電機的概念

汽輪發電機作為機械能轉化電能的重要機械設備之一，其構成主要是由定子、轉子、端蓋、軸承等部件組成。工作原理主要是利用汽輪機的巨大動能，將轉子固定在高速旋轉裝置中，然后進行切割使其產生的機械運動可以轉化為電能，然后再經過端子引出重新回到連接的線路過程中，這樣就會產生極強的電流。但是在汽輪發電機在整個機械運動過程中難免會因外界因素而使其出現各種問題，影響機械振動的頻率，一旦發生機械振動故障的現象，則會對整個汽輪機的機械作業產生影響，嚴重的將威脅到操作者的人身安全，所以汽輪發電機在運行過程中要對其機械設備的振動現象進行嚴格的審查，防止危害的發生。

2 汽輪發電機組異常振動的巨大危害

汽輪發電機組異常振動大的危害主要是造成機組各種零部件被迫承擔巨大動應力，導致機械金屬材料高度疲勞甚至毀壞；也會造成螺栓、螺帽等加固機械的固件變得松弛，會導致汽缸中分面等處的蒸汽泄漏；使得汽輪機軸承嚴重損傷，也可能造成主軸產生彎曲等現象。通常來講汽輪發電機組異常振動的幅度沒有超越規定標準算是正常的振動，一下談到的振動是汽輪發電機組轉動中振幅較正常大的多。尤其是大到超過允許標準范圍的振動視為異常振動。對此剛剛安裝以及經過檢修后的汽輪發電機組，要求必須試運行，用于測定軸承振動和軸承處軸振動是不是超過了允許的震動標準，如果經常沒有所說的異常震動才能運行生產。

3 汽輪發電機組異常振動幾種常見情況

機械振動有各種各樣因素造成，依照震動產生的原因可分為：機組軸振動大致分為強迫性振動和自激性振動。強迫性振動是由于旋轉機械在外力作用下產生的無法遏制的振動，算不上異常性振動。然而，作用的外力較一般時候明顯強大時，或者受作用的外力的頻率和旋轉機械系統的某一本來的頻率相同或十分接近后，其振動的幅值遠遠超越固有的限值，那么異常振動現象就會發作。發電機組工作時常常產生的強迫振動一般有轉子不平衡、共性振動、機械鏈接松動、電磁激振等造成。所謂的自激振動是旋轉機械本身就有的振動，當振幅過大時其實也是異常振動，應當采取必要的措施給予控制和消弭。一般來說自激振動有軸瓦的自激振動、蒸汽激振和摩擦渦動三種情形。

4 關于汽輪發電機組振動因素的分析

從某種意義上來講，影響汽輪發電機組振動的原因有很多，下面就常見的幾種因素進行詳細的分析與總結，希望可以為相關工作者提供一定的參考意見。

第一，機械設備對其振動所產生的影響。機械設備作為汽輪發電機的重要組成部件，對振動的影響是極其重要的，設備的穩定性將對整個振動過程中的頻率極其周期有著不可忽視的影響作用。通常情況下，在汽輪發電機機組運行的過程中，轉子在設備中轉載的速度會受到機械設備螺絲組件的影響，當機械設備螺絲組件出現松動等現象的時候，轉子運轉速度就會延續，長期以往就會對機器設備底座產生影響，使其出現松動，嚴重時則會出現裂縫。當這種情況得不到有效的解決或者是抑制的時候，就會對汽輪機葉片產生影響，最終影響針對振動頻率，使其出現故障。

第二，對保安器的誤操作現象也會影響汽輪發電機的振動。當軸承裝置出現各種不同程度的磨損時，導致其滑銷的磨損，進一步加劇磨損程度，使得汽輪機機組在運行過程中由于受熱不均，而出現局部高溫熱膨脹的現象，這樣將嚴重影響汽輪發電機組的有效運行，從而影響振動。

5 汽輪發電機組異常振動產生原因

5.1 汽輪發電機組臨界轉速

所謂臨界轉速就是能使汽輪發電機組轉子發生強烈振動的轉速，為了能讓汽輪發電機組正常工作或避免其系統因振動而受到損壞，轉動系統的轉子工作轉速要盡可能的避開臨界轉速，工作轉子的轉速一旦到達或者接近臨界轉速后，就會產生共振，這是產生異常極大振動的最主要原因之一，通常情況下軸系各階臨界轉速必須避開工作轉速的±10%以上。

5.2 汽輪發電機組軸承特性

滑動軸承作為汽輪發電機組的重要組成部件，其特點主要是精度高、負載重、低速安全可靠。滑動軸承在摩擦過程中由于結構簡單，抗震性能比較好，所以在轉子運行中起到了至關重要的作用。但是也存在著許多的不足有待我們做出合理化的解決措施，則是運行中摩擦系數較大、發熱頻率較高，所以必須采取有效的措施加以預防，通常情況下可以使用潤滑劑進行處理，這樣就會減少其阻力，而且還不會對其振動產生影響，是目前比較好的一種處理方式。

5.3 汽輪發電機組轉子動平衡質量

轉子平衡作為汽輪發電機組的重要組成部件，對整個汽輪發電機在運行中的質量有著不可忽視的重要影響。一旦轉子平衡出現問題將對汽輪發電機產生影響，其中轉子平衡值將隨著平衡量的大小而上下浮動，一定程度上是保持著正比例的關系作業模式，要是振動過程中數值不斷變化或者是持續上升，下降都將對整個轉子平衡產生影響。所以，在汽輪機發電機組運行中，要對轉子平衡進行嚴格把控，避免其出現問題。

6 關于勵磁電流試驗及其相關試驗的分析

通過相應地實驗測試可以有效的降低振動故障的發生。下面就其試驗的具體方法進行詳細的分析與總結。在汽輪機發電機組的振動測試中可以采用勵磁電流試驗的方式對其振動效果進行研究分析，當采取此試驗方法的同時，當勵磁電流突然斷開時，這說明汽輪發電機組的振動出現了故障，其原因大多數情況下是由電氣因素所導致的，其勵磁電流的不斷增加，振動數值也會隨之加大，進而使得轉子因素在運行中出現極其不穩定的情況。通過這個試驗，我們可以清晰地了解到在實際運行中轉子質量與振動兩者之間在很大程度上存在著一定的必然聯系。所以要解決好汽輪發電機組的振動就必須保障轉子的質量，降低其振動的風險因素，這樣才能保障振動的正常頻率，保證其汽輪發電機組的有效運行。

7 結束語

從上面的分析得知，汽輪發電機組作為我國工業建設發展的重要影響因素，對其工業的可持續發展有著不可忽視的重要影響。所以在具體的實際運行中，必須針對汽輪發電機組存在的一系列問題進行嚴格的分析與總結，尤其是汽輪發電機組的振動現象，同時不斷提高操作人員的專業技術水平，在整個汽輪發電機作業過程中，操作人員不僅要熟練掌握相關的理論知識，還要對其實際操作有著嫻熟的操作技巧和方法，這樣才能在人為上避免操作失誤，保證汽輪發電機組的有效運行。此外，可以借鑒國外相關的管理技術及操作方法，針對振動所產生的各種原因提出合理化的解決方案，從而提供汽輪發電機組的工作效率。

參考文獻

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