汽輪發電機振動異常診斷及處理

杜占國

摘 要：7#汽輪發電機進行大修之后，對于現場發現的高速動平衡，振動進行了消除，排除了異常振動故障之后，進行了總結，發現該機組出現振動增大的情況，是機組安全穩定運行的重大影響因素，再進行振動數據全面分析的前提下，對于發電機零部件之間以及7#輪機轉子之間的動靜摩擦，進行故障排除是非常關鍵的。因為部件之間的動靜摩擦導致了異常振動發聲，因此運用高速動平衡實驗進行了振動原因的分析之后，采用了異常振動故障排除手法，調整了間隙，重新進行高速動平衡，最終將機組的振動故障加以處理。

關鍵詞：汽輪發電機 振動原因 振動處理

中圖分類號：TM621.3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（c）-0098-02

7#汽輪發電機使用了汽輪發電機組軸承，采用發電機轉子和汽輪機轉子，構成轉子油軸承支撐，對應了汽輪機發電機組的轉子。在大修的過程中，發現震動過大，對于機組運行有不利影響，采用了三次動平衡，將滿負荷下的振動，臨界轉速工作轉速等都進行了實驗，最終消除了振動，但是檢修之后運行幾天，振動又再次發生，而且逐漸增大，甚至發生了動作跳機的情況。因此全面分析了振動數據，判定了汽封和轉子之間發生了動靜摩擦，最終通過高速動平衡治理，將異常振動加以解決，取得良好效果。

1 機組檢測情況

機組大修后，振動治理測試。在機組進行了第一次開機進行大修之后，機組的轉速一度達到了1300r/min，此時發動機的前軸出現了異常振動，當轉速達到1500r/min的時候，振幅從91μm跨越到160μm因此機組緊急采取了停機處理，對于振動進行了分析，采用動平衡的測試方法，發現從振動頻譜上看，振動信號以公平分量為主，這是由于發電機轉子不平衡，導致了強迫振動發聲，這是振動故障產生的主要原因。（汽輪發電臨界轉速1433r/min）因此進行轉子動平衡實驗是非常必要的。

經過了振動特性的分析，通過機組臨界轉速的加重，得到了臨界轉速最大轉動，從150μm降到了56μm。當轉動速度達到3000r/min的時候，轉動頻譜上的振動信號發生了大幅度的降低，這說明通過調整，采用降轉的方式，將空載下的振動進行了減小。從表1可以看到機組動平衡前的震動情況。

通過表1可以看到經過加重，轉子兩端通過混合形式的配中得到了臨界轉速，在帶負荷過程中，振動隨負荷的增加，慢慢地爬升。軸承在水平方向的振動幅值達到了一定的數值。

此時經過二次平衡后，振動情況又發生了變化。經過對振動測量和特征的分析，我們可以看到該汽輪組中的發電機汽輪機等組成部分，在發生異常震動的時候，經過全面振動測試，可以看到振動的已經明顯超標，嚴重影響了機組正常運行，通過對發電機組振動測試數據來看，發電機的總體運行狀態已經較差。從測試的狀況看，發電機的軸承座在軸向垂直振動數值上已經嚴重超標。經過對軸承座底角的螺栓進行仔細檢查之后，發現緊固件已經發生了松動。

為了準確找到發電機軸承振動大的原因，首先將聯軸器進行負荷，經過檢驗發現數據中出現很大偏差，同軸度的電機已經高出汽機本身的數值，經過檢修后，軸承數據得到了調整，范圍經過修復得到了恢復，將軸瓦軸做軸承等進行裝配，并且將發電機中的表面進行了安裝，得到了汽輪機的支撐，軸瓦的外觀和內部的平衡。

發電機經過軸瓦的更換，也實現螺絲的重新緊固，對于汽流汽機的通流部分的間隙進行了復核，發現葉片間的軸向通流間隙均能滿足要求，不存在動靜摩擦可能性。從數據中發現水平方向之后，判斷轉子和氣缸的中心進行檢修，并且測試了通流間隙，發現數據能夠滿足要求，檢查轉子的同軸度，在間隙的兩個支撐軸承以及半徑周期端進行了打表測量。從實際數據來看，汽缸同心度等經過復核是已經達到了標準要求。

2 振動原因分析及采取的措施

根據測量結果找到了轉子不平衡，軸承器發生了振動異常。在檢修的過程中，通過現場檢查，還看到了動靜部分發生了摩擦，因此發電機振動主要是由汽缸中心發生了偏移，進而導致發電機發生嚴重損壞。上述原因查出之后，采取了一定的對策，對汽輪機的汽缸偏心汽封磨損等問題進行了糾正和處理，檢修后將各點振動，進行了平衡，發現機組處于良好運行狀態，檢修后各測點的振動數據可以從表2中可以看到。

常見異常振動，包含了摩擦激振，該振動指的是在轉子和靜子部位，采出現了轉子都懂以及渦動之間的摩擦。在摩擦中發生了抖動之后，渦動異?，F象也發生了變化，沿著圓周的方向，不同的位置受到的摩擦力不同，在轉子截面呈現了不均勻的溫度分布。局部的溫度發生了變化之后，轉子發生了熱彎曲。轉子的動平衡狀態被改變，一個新的不平衡力被作用在轉子上，導致了轉子發生了異常振動。

振動次數是工頻，伴隨著氫氣溫度的上升，因為匝間絕緣故障以及風道的組塞，豎直方向溫度差異比較大，造成通風存在阻塞，還有徑向溫度具有差異，進而出現熱不均衡振動。并且冷卻器溫度低，振動大。如果風道出現堵塞的現象，就會造成其內部溫度升高，徑向溫度差異變小。找到了具體的振動原因，在檢修過程中重點進行了汽封磨損、汽缸偏心等問題的解決，進行了還單機軸承裝配的徹底處理，經過檢修之后，各個振動點的振動沒有超過40UM，機組經過良好運行狀態之后，檢修的各個測點的振動數據均顯示非常正常。采用正確的故障診斷技術，對熱電廠的汽輪發電機組的異常振動進行了診斷和分析，得到了故障原因的內在關系，故障得以很好地解決，適用于電廠診斷技術應用。

3 結語

在機組檢修中，一旦熱電廠的汽輪發動機組的振動過大的情況，采用正確的方法，對于故障原因和故障現象進行了快速準確的查找，找到故障源之后，采取正確的措施加以解決。正確判斷和準確的故障診斷技術，在生產實踐中作用是非常大的，只有掌握和熟悉的技術，才能為企業創造更好的經濟效益。

參考文獻

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