大型汽轮发电机组常见的振动与消除

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汽轮发电机振动的原因分析及措施

汽轮发电机振动的原因分析及措施

汽轮发电机振动的原因分析及措施摘要:汽轮发电机组的振动对于设备的稳定运行有重要的影响,直接关系到企业的安全生产。

对产生振动的影响因素进行分析,具有多方面的原因,设计、制造、安装以及后期的管理等,都可能会导致汽轮发电机组的振动。

下面将从几个方面对影响振动的因素进行分析,为汽轮发电机组的稳定运行提供基础的理论依据。

关键词:汽轮机异常振动影响因素解决措施一、设计制造环节的失误汽轮发电机最为重要的运行设备,其设计的每一个环节都非常重要。

在运行的过程中,其转子的运行速度非常快,如果在旋转中心方面发生偏离,将会对轴承造成激荡力,导致整个机组的振动。

所以为了防止中心的偏离,在设计的过程中应该对生产工艺做出严格的规定,在进行转子装配时,每安装一级叶片就做一次平衡试验,在整体完成后再进行一次整体试验,只有保证整体的平衡性,才能够控制振动的产生。

在对机组进行加工制造的过程中,受到加工精度的影响会导致工艺质量不过关,易造成振动现象的产生。

为了减少因为制造环节出现的振动,应该提高机械加工的精度,保证生产的质量。

在生产的过程中,应该使用先进的生产工艺和材料,提高稳定性,降低因为生产环节造成的振动。

二、安装与检修方面的因素对汽轮发电机组的安装需要具有很高的技术,并且在安装的过程中要严格按照说明书进行。

在后期运行的过程中,要做好检修工作,保证汽轮发电机组能够正常的运行。

在安装与检修的过程中,会因为工艺水平不高或者没有按照规范的要求执行,都会导致机组发生振动,所以在这两个环节要给予高度的重视。

1 轴承中心高的选择在汽轮发电机安装的过程中,需要轴承作为支撑,所以轴承的设置极为关键,两侧轴承的中心高一定要在同一水平线上,保持汽轮发电机的平衡。

如果两侧的轴承中心高不同,那么其所承担的荷载也就不同,在负荷较轻的一端,就会出现自激振动,而较重的一端就会因为负荷较强而产生较大的承载压力,从而引起轴瓦温度的上升,导致机组振动。

针对这种现象可以在安装汽轮发电机组之前,详细阅读厂家的安装说明,严格按照技术要求执行,根据现场的实际情况,对轴承的中心高进行准确的测量,通过垫片的调整到合理的位置后,再进行机组的安装。

大型火力发电机组汽轮机振动问题研究与处理措施

大型火力发电机组汽轮机振动问题研究与处理措施

大型火力发电机组汽轮机振动问题研究与处理措施发布时间:2021-05-14T14:09:42.443Z 来源:《中国电业》2021年第4期作者:王海波[导读] 汽轮机安全稳定运行对火力发电至关重要王海波中国电建集团河南工程有限公司河南郑州 450001摘要:汽轮机安全稳定运行对火力发电至关重要。

其结构复杂,运行过程中受各种因素影响,不可避免出现振动现象,轻则减负荷降效,重则直接导致机组停运,对机组寿命和机组运行经济性有严重影响。

如何做好汽轮机振动故障预防、检查及后期维护工作,保证发电机组稳定高效生产,是相关技术和管理人员值得认真思考的问题。

本文以某火力发电为例,对汽轮机组的振动故障进行分析,并就此提出处理措施。

关键词:火力发电机;汽轮机;问题;处理措施引言:汽轮机是用蒸汽来作功的旋转式热能动力机械,具有效率高、功率大、转速易控制、寿命长、运转安全可靠等优点。

因此被广泛地应用在发电、冶金、石油化工等行业。

在汽轮机的运行的诸多参数当中,汽轮机振动值是最为重要的几项参数之一。

振动良好是汽轮机安全稳定长周期运行的基本条件之一。

一旦汽轮机振动值出现异常将给企业的生产经营构成经济、安全多方面的威胁。

据统计转动设备故障类型比例当中,异常振动比例又占比达到30%。

同时鉴于振动异常的危害性,振动问题总是牵动各级领导的神经,是研究和公关的重点方向。

1 汽轮机的振动故障分类1.1导致汽轮机发生异常振动故障的因素有很多,常见的机组振动原因有:(1)汽流激荡和轴承油膜振荡引起的振动。

(2)叶片受到不均衡的汽流冲击产生汽流激荡,对于较长的末级叶片,蒸汽在叶片膨胀末端产生流道絮乱,引起振动;(3)油膜不稳定或者被破坏,将会引起轴瓦乌金被烧毁,受热引起轴颈弯曲,引起振动。

1.2机组运行中心不正引起的振动(1)机组运行期间真空降低,会使低压缸排汽温度升高,后轴承座受热微微向上抬起,破坏机组的中心,引起振动;(2)汽轮机启动过程中,若暖机时间不够,升速或者加负荷过快,会引起汽缸热膨胀不均匀,或者滑销系统存在卡涩,使汽缸不能自由膨胀,都会导致汽缸对转子发生相对偏斜,引起振动;(3)机组在进汽温度超过设计值的条件下运行,会使胀差和汽缸变形增加,造成机组中心移动超过运行限度,引起振动;(4)设备安装时中心偏差大,导致运行时产生振动,且此振动是随负荷的增加而增加的。

汽轮发电机组的振动

汽轮发电机组的振动

汽轮发电机组的振动第一节概述汽轮发电机组在运行中总会存在一定程度的振动,关键在于应使机组振动值维持在允许范围内。

机组振动是评价机组运行可靠性的重要依据之一,机组振动异常是运行中的常见故障。

强烈振动表明机组内存在缺陷,如在此情况下不采取措施而继续运行,由于振动力的作用,会使机组各连接部位松动,削弱了连接刚性,振动将随之进一步加剧。

振动过大会使机组动静部分及松动部位互相摩擦、轴承合金破坏、转子大轴疲劳甚至出现裂纹、叶片断裂、危急保安器误动作。

为此,汽轮机组振动过大,应正确分析振动产生原因、振动性质,判断造成振动过大的部位,并采取相应措施,使振动减小到允许范围。

汽轮机检修工作应掌握产生振动的规律及与振动联系密切的设备,提高检修质量,防止出现异常振动。

机组产生振动异常原因是多方面的,情况复杂,它涉及到机组制造、安装、检修和运行各个方面,所以无论是检修人员、还是运行人员均应具备这方面的基本知识。

机组振动过大,将引起设备损坏,甚至造成严重后果。

振动过大的危害性主要表现在以下几个方面。

1 .直接造成机组停机事故当机组振动过大,尤其在高压端振动过大,有可能引起危急保安器遮断油门动作而停机。

2 .机组振动造成动静部分摩擦机组强烈振动会使轴封、隔板汽封产生磨损,间隙增加,使机组运行经济性下降、轴向推力上升甚至造成推力瓦块损坏。

如果磨损严重还会造成转子弯曲,当热应力超过屈服极限,将使转子产生永久性弯曲。

如果振动发生在发电机侧,会加速滑环与碳刷的磨损,线圈电气绝缘磨损而造成电气事故,最后导致机组火灾,这种事故在电厂时有发生。

3 .振动导致机组零部件损坏振动过大动应力增加,会使叶片、围带等转动零件损坏,叶片、围带断裂又引起更大的质量不平衡振动。

振动过大也会损坏轴承合金。

4 .振动使各连接件松动机组振动过大时,将使轴承上的连接件、主油泵、凝汽器及发电机冷却管、法兰连接螺栓振松或损坏,甚至造成基础裂纹。

第二节振动标准机组振动是客观存在的,振动过大会造成极大危害,所以运行中的机组振动值必须保持在一定范围内,这个范围就是振动的标准,我国电力部颁布了汽轮发电机组振动的振幅值标准,见表4-l 。

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法摘要:汽轮机的振动大小,是评价汽轮机组运行可靠性的重要指标。

振动幅度不超过规定的标准属于正常振动,正常振动对汽轮机的运转没有影响,但是当振动超过规定限值时,对整个汽轮机组的运行是有害的。

本文结合某钢厂一台25MW汽轮机的异常振动进行分析,并根据原因采取对应措施解决了机组振动问题。

关键词:汽轮机;异常振动;危害;故障排除;振动监测振动幅度超过规定标准限值时属于异常振动。

异常振动会造成汽轮发电机组紧固螺螺栓松脱,转子变形、弯曲、叶片损坏断裂甚至造成整个汽轮机组的报废。

所以,分析异常振动原因,并对异常振动进行故障排除尤为关键,日常运行中也应加强振动监测。

某钢厂一台25MW汽轮机在运行过程中出现了持续异常振动,为了保证机组正常运行特对异常振动进行原因分析并采取对应的措施解决。

一、汽轮机基本情况汽轮机型号:C25-3.43/0.981-22,发电机型号:QFW-25-2C。

机组于2012年7月投产,2016年7月汽轮机揭大盖大修。

自2016年大修后,机组在接近满负荷运行时,汽轮机前端轴承温度、X向振动均偏高,前端轴承温度达88℃,超过设计的报警值85℃,X向振动在134µm至140µm间,X向振动报警值为80µm,跳机值为160µm。

推力瓦工作瓦下半瓦块的温度(上、下共有10块)偏高,超过设计的报警值90℃,最高达到105℃,其余运行参数均在要求范围内。

在2016年到2018年5月之间汽轮机前端轴承下半轴承因负载过重和温度过高,发生碎裂和脱胎,更换过2次。

新瓦更换最多一个月后,轴承温度又开始无规律的升高。

轴振表1(2018年5月23日)通过上述汽轮机组测量数据可发现异常振动的直接原因:(一)汽轮机汽轮机短轴弯曲度超过规定值。

(二)是汽轮机前端轴承转子扬度与前轴承箱的扬度偏差超过规定值。

(三)汽轮机转子前端轴承轴瓦间隙、推力瓦轴向推力间隙、端部汽封间隙及隔板汽封间隙均超过规定值,说明转子动静部分存在摩擦。

发电厂中机组常见的振动原因及分析

发电厂中机组常见的振动原因及分析

机械化工 发电厂中机组常见的振动原因及分析王时威(内蒙古华能兴安热电有限责任公司,内蒙古 乌兰浩特 137400)摘要:机组运行中经常出现振动超标现象,可进行转速试验、负荷试验、真空试验、轴承油膜试验、外特性实验、励磁电流试验等找到好的解决办法。

关键词:汽轮机;振动;试验现在大功率汽轮机发电机组,是一种结构复杂的高速动力机械。

机组产生振动的情况是复杂的,引起的原因也是各种各样的,下面就电厂运行中机组经常出现振动现象的原因进行分析,并进行一些相关试验,找到好的解决办法。

1 转速试验(1)转速试验的目的:是判别振动是否由于转子偏心所引起,并且可以找出机组的共振转速和工作转速接近的程度,检查和轴承座相连的支撑系统(包括基础、管道)是否存在共振现象。

(2)转子上质量不平衡引起的振动频率和转速是一致的,波形是正弦波,相位单一而稳定,径向振幅较大,这是最常见的振动原因。

如果波形不是标准的正弦波,而是含有多种频率但主要波形频率和转速相符,振动原因往往还是质量不平衡。

有时平衡了主波表示的振动后,其他频率的谐波分量也相应减少。

(3)对于刚性转子,质量不平衡产生的离心力和转速平方成正比。

但是由于转轴在离心力作用下会变形,振动和转速的平方不完全符合正比关系,然而还是能够看出变化的趋势。

(4)转子中心不正是指二转子的靠背轮有开口差,然而只要靠背轮止口不是很松,拧紧靠背轮螺丝后转子将自然同心,如果止口很松或没有止口,接上以后两个转子是偏心的;另一种是靠背轮平面瓢偏,连接以后,转子另一端会发生摇头(晃度)。

这后两种情况都会产生振动,然而瓢偏的影响较大,检修时要尽量减少和避免。

(5)轴承中心标高不在同一高度,并不影响转轴中心线的同心度,只会影响轴承上负载分配,或使转轴的临界转速偏移。

对于小型机组,一般问题不大。

但大型机组轴瓦上的比压的变化有时会引起振动增大。

因此,大型机组常在冷态下将轴承中心高度预作调整,以保证热态下比压达到设计值。

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法对转动机械来说,微小的振动是不可避免的,振动幅度不超过规定标准的属于正常振动。

这里所说的振动,系指机组转动中振幅比原有水平增大,特别是增大到超过允许标准的振动,也就是异常振动。

任何一种异常振动都潜伏着设备损坏的危险。

比如轴系质量失去平衡(掉叶片、大轴弯曲、轴系中心变化、发电机转子内冷水路局部堵塞等)、动静磨擦、膨胀受阻、轴承磨损或轴承座松动,以及电磁力不平衡等等都会表面在振动增大,甚至强烈振动。

而强烈振又会导致机组其他零部件松动甚至损坏,加剧动静部分摩擦,形成恶性循环,加剧设备损坏程度。

异常振动是汽轮发电机运转中缺陷,隐患的综合反映,是发生故障的信号。

因此,新安装或检修后的机组,必须经过试运行,测试各轴承振动及各轴承处轴振在合格标准以下,方可将机组投入运行。

振动超标的则必须查找原因,采取措施将振动降到合格范围内,才能移交生产或投入正常运行。

一、汽轮机异常振动原因分析汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。

由于其运行时间长、关键部位长期磨损等原因,汽轮机组故障时常出现,这严重影响了发电机组的正常运行。

汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。

由于机组的振动往往受多方面的影响,只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因,比如进汽参数、疏水、油温、油质、等等。

因此,针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要,只有查明原因才能对症维修。

针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。

二、汽轮机组常见异常震动的分析与排除引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面,汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。

(一)汽流激振现象与故障排除汽流激振有两个主要特征:一是应该出现较大量值的低频分量;二是振动的增大受运行参数的影响明显,且增大应该呈突发性,如负荷。

其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振;对于大型机组,由于末级较长,气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象;轴封也可能发生汽流激振现象。

汽轮发电机组的常见故障及处理范文(二篇)

汽轮发电机组的常见故障及处理范文(二篇)

汽轮发电机组的常见故障及处理范文汽轮发电机组是一种常见的发电设备,但在运行中可能会遇到各种故障。

本文将对汽轮发电机组的常见故障进行详细介绍,并提供相应的处理方法。

1. 运行故障1.1 输出电压异常当发电机组输出电压异常时,首先应检查发电机的电压调节器是否正常工作。

如果电压调节器损坏或调节范围不正确,应及时更换或调整。

同时还需检查发电机的定子绕组是否存在短路或开路情况,必要时进行修复。

1.2 震动过大汽轮发电机组的震动过大可能是由于转子不平衡或支座松动引起的。

因此,应首先检查转子的平衡性,并根据需要进行动平衡处理。

同时还需检查支座是否紧固,如有松动应及时拧紧。

1.3 温度异常发电机组运行时出现温度异常可能是由于冷却系统故障引起的。

检查冷却系统的水泵、散热器和冷却水管道是否正常工作,必要时清洗或更换散热器,修复或更换故障水泵。

2. 冷却系统故障2.1 水泵故障当发电机组的冷却水泵故障时,可能导致冷却不足,进而引起发动机过热。

因此,应检查水泵的工作状态,确保其正常运转。

如果发现水泵轴承损坏或叶轮受损,应及时更换。

2.2 散热器堵塞散热器是发电机组冷却系统中的重要组成部分,其堵塞会导致冷却效果下降。

因此,应定期清理散热器,以防止灰尘和杂质堵塞散热器片。

清理时可使用高压水枪进行冲洗,确保散热器的通风良好。

2.3 冷却水泄漏冷却水泄漏可能是由于冷却水管道接头松动或密封圈老化破损引起的。

检查冷却水管道接头的紧固情况,确保其密封良好。

如发现密封圈破损,应及时更换。

3. 油系统故障3.1 油泵故障当发电机组的油泵故障时,可能导致油液供应不足,进而影响润滑效果和冷却效果。

因此,应定期检查油泵的工作状态,确保其正常运转。

如发现油泵轴承损坏或叶轮受损,应及时更换。

3.2 油温过高发电机组运行时,如果油温过高,可能是由于冷却系统故障或油路堵塞引起的。

因此,应首先检查冷却系统的工作状态,确保冷却效果良好。

同时还需检查油路中的过滤器是否堵塞,必要时清洗或更换。

汽轮机振动大应对措施

汽轮机振动大应对措施

为防止机机组在开机和运行中出现不正常的振动,特制定有以下措施:1、机组突然发生强烈振动或能清楚的听出金属声时,应作紧急停机处理。

2、机组负荷增加时,发现振动值增大,或从汽轮机、发电机上发出可疑的声音时,应降低负荷,直到振动恢复正常时为止,同时要查找振动增大的原因,要检查下列因素:(1)润滑油压是否下降;(2)轴承进口油温是否过高或过低、出口油温是否过高;(3)主汽温度是否过高或降低到使湿蒸汽进入汽轮机的程度;(4)负荷变化是否过大;(5)汽缸保温是否脱落过多;(6)冷空气是否单向流入机组一侧;(7)润滑系统工作不正常;3、防止真空降低,排气温度升高,使汽缸发生异常膨胀;4、在油系统操作时要特别小心仔细,要保持油温、油压的稳定以免造成油膜破坏,引起低频振动。

5、汽轮机在升速至满速过程中振动正常,并网接带负荷时发生振动过大,可采用增加负荷的方法。

6、汽轮机冲转后,发现振动大,两端轴封处或通流部分有摩擦声,应停止启动汽轮机,进行检修。

7、汽轮机在升速过程中(只要不是在临界转速下),发现振动较正常情况下明显增大,应降低转速,直至振动正常为止,并在此转速下暖机10 分钟,再重新升速,若振动仍然增大,则停机处理。

8、启动汽轮机时,发现汽缸两侧膨胀不均引起的振动时,应检查调速汽门是否全开或其它膨胀受阻所引起的。

9、做好汽轮机保温工作,不让汽轮机受穿堂风及冷空气气流影响,使汽缸向单侧膨胀。

10、引起振动增大的前述原因不存在,可能是下列原因:(1)断叶片或汽轮机、发电机转子不平衡;(2)大轴弯曲;(3)转动部件松动;(4)轴封损坏或隔板结合面漏汽;(5)汽轮机、发电机内部有杂物;(6)汽轮机某部位变形;(7)汽轮发电机组中心不正;(8)汽轮机或发电机内部某些部件松动;(9)汽轮发电机组轴瓦间隙不合要求;(10)轴承座与台板之间接触面不合要求,螺丝发生松动。

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大型汽轮发电机组常见的振动与消除刘立光何西芹济宁运河发电有限公司内容摘要本文主要介绍了大型汽轮发电机组常见的振动,并对其作了较为详细的分析,提出了相应的解决措施。

本文本着理论联系实际的原则,努力做到内容准确、文字精炼,插图简明。

由于本人水平有限,书中难免存在错误和不妥之处,恳请读者提出批评和宝贵意见。

关键词:汽轮发电机组,振动,消除1 绪论机组振动是汽轮发电机组运行状况优劣的重要标志之一,亦是机组设计、制造、安装、检修诸质量的综合反映。

在汽轮发电机中,往往是只要机组发生故障,一般均会伴随着出现异常振动,就像人体生病时一样,体温就要升高,异常振动可以认为是发生故障的前兆,同时振动又会使故障扩大和形成新的故障。

轴系振动主要有横向振动和扭振,大量出现的是横向振动,当然也有扭振振动。

2 机组常见振动在起动、运转时,汽轮发电机组若振动较大,将带来一系列不良或严重的后果。

(1)机组零部件承受很大的应力,促使材料疲劳或损坏。

(2)螺栓螺帽等紧固件松驰,造成汽缸1分面等处的蒸汽泄漏。

(3)动静部分互相发生磨擦,轴承磨损加剧。

(4)主轴弯曲。

(5)超迷休安装置误动作(6)发电机转子损坏及线槽内的填充物松驰、磨损,电气绝缘破以致短路,励磁机整流子及其碳刷磨损加剧。

(7)基础台板的混凝土浇灌体松动以及基础甚至厂房出现裂缝。

(8)其他机振动有时会酿成整机甚至整个厂房的毁坏。

振动可认为强迫振动和自激振动。

强迫振动是由外界激振力和电磁激振力;自缴振动则是振动系统通过本身运动不断向自身馈送能量,自己激励自己。

汽轮发电机组转子自激振动主要是由油膜自激、间隙自激、摩擦涡动等原因造成。

2.1 强迫振动2.1.1 转子质量不平衡所引起的振动的主要特点是振动频率和转子转速一致,振动波形为正弦波。

若不考虑临界转速和转子找曲的影响,振幅的大小可以看作和转速的平方成正比。

对于挠性转子,由于叶片断落原原因造成的转子不平衡,在工作转速下的振动变化有时不够明显,而在临界转速附近则表现得非常出色。

2.1.2 转子中心不正和联轴器本身有缺陷转子中心,是指靠背轮的同心度和飘偏变,转子中心变所产生的振动主频率和转速一致,振动波形呈正弦波,不随机组负荷及运行时间变化。

对于活动或靠背轮,如果中心联接不正或靠背轮本身缺陷(如牙齿磨损,吃力不均匀等),在机组并列或解到以及负荷变化的过程中,振动会产生突变现象,但与运行时间长短无关。

2.1.3 汽机膨胀受阻当汽轮机膨胀受到阻碍时,将引起各轴承之间的位置标高发生变化,导致转子中心破坏;同时,还会改变轴承座与台板之间的接触状态从而减弱了轴承轴座的支撑制度,有时还会引起动静摩擦造成转子新的不平衡。

这类振动通常表现为振幅随着负荷的增加而增大,但随运行时间延长振动有减小的趋势,振动的频率和转速一致,波形为正弦波。

2.1.4 电磁干扰引起的振动电磁干扰引起的振动,主要是发电机转了与静子之间磁场分布不均造成的,如转子的间短路,转子与静子之间空气间隙不均匀造成的磁通不均匀分布,都会引起机组振动,这类振动的特点主要是,转子在某一频率振动时,背引起静子的倍频振动。

2.1.5 支撑刚度不够或轴承装配不良转轴在轴承上旋转的,当轴承结构不良或刚度不够转轴稍有不平衡时,必将引起很大的振动。

转轴支撑刚度变化与以下因素有关:(1)轴瓦的松动汽轮机轴承安装时,上瓦盖与上轴瓦间应有紧力,下瓦的垫块与轴承应配合良好,运行时,因膨胀不均会引起轴瓦变形,使垫块配合不良。

(2)轴承座与支撑面分开,某些法轮机的轴承与汽缸的联接不好,以致运行中轴承座与其支承面分开,当汽缸受热膨胀时,因汽缸温度突然降低时,某些管道膨胀时的推力作用在轴承座上亦座上亦起轴承座翘起。

(3)轴承座的刚度不够,若轴承座结构单薄,刚度不够时,轴承稍受到不平衡外力短,使产生较大的变形,因而造成机组振动。

2.1.6 转子出现裂纹为转子出现裂纹时,该裂纹就可能从转子的表面向纵深扩展,最终结果将带来灾难性的损坏。

从过去的这类事故中发现,机组振动增大是裂纹扩展的重要特征,发生这种情况的最重要的特征是随着金属表面温度的下降而振动增大。

在裂纹扩展的最初阶段,当温度突然下降时,振幅增大的典型值是0.025~0.05mm,,随着裂纹的扩展(约在几周内)即使减少温度降低的幅度,振动也仍然继续增大。

在振动波形中包含有运行转速的两次或三次谐波分量。

2.1.7 随机振动当汽轮发电机组的转子受到不规则冲击时,将产生随机振动,邓振动的频率、振幅都在不断地发生不规则的变化,在振动波形上找不到相同的形状,其间既包含冲击强迫振动又钠自由振动。

机组运行中发生的随机振动主要有以下几种情况:(1)停机后再起动时,振动幅值和相位都发生较大的变化,其原因通常是:①平衡重缺移动、转子上或中心内有活动零件;②套装件紧力不足(2)在振动增加的同时有明显的冲击声,这时应注意检查转子的零部件如动叶片及其联接件等是否飞脱。

(3)运行中振动增大,但在1~2天后又恢复正常或维持在稍大于以前的振动水平上,这时应注意检查汽封磨损情况和转子受热部件是否有可能与水接触。

(4)如在运行中振幅变化大,在振幅变化的一个周期内,相位变化360,这时应注意检查转轴与密封材料、整流子之间的磨损情况,这实现家多发生在励磁机上。

2.2 自激振动自激振动又称为负阻尼振动,也就是说由振动本身运动所产生的阻尼力非但不阻止运动,及而将进一步加剧这种振动。

因此一旦有一个初始振动,不需要外界向振动系统输送能量,振动即能保持下去,所以这种振动与外界激励无关,完全是自己激励自己,放称为自激振动。

根据激发自激振动的外界扰动力的性质不同,又表现为不同的自激激振的形式。

2.2.1 转瓦自激振动常见轴瓦自激振动主要有以下两种:(1)油膜振荡:当汽轮发电机转速高于两倍转子第一临界转速时发生的轴瓦自激振动通常称之为油膜振荡,上有转子第一临界转速低于1/2工作临速时才会发生油膜振荡现象。

频率频率振幅振幅当转速升高到某一转速后转轴会突然发生涡动建功,转轴开始产生涡动的转速称为火稳转速,一旦达到失稳转速,随即发生半速涡动,开速,涡动速度增加并保持转速之半的比例关系,转速达到第一临界转速,共振,超过第一临界转速又表现为半速涡动。

图1所示。

当转速升到两倍于第一临界转速以上时,由于半速涡动速度正好与转了的第一临界转速相重合,此时的半速涡动将被共振放大,表现为剧烈的振动,这就是油膜振荡。

图1截荷对油膜振荡的影响(2)半速涡动:当转子第一临界转速高于1/2工作转速时所发生的轴瓦自激振动,其振动频率约等于工作转速相应频率之半,称半速涡动,涡动是旋转的一种特殊形式,图2F1—弹性恢复力 F2—外阻力 F3—离心力图2 轴瓦油膜自激振动f1—轴承支承力 f2—失稳力 O—偏移前轴心O1—偏移后轴心轴颈的载荷不同时,失稳转速不同。

图1(a)表示轻载情况,此时失稳转速在第一临界转速之前;(b)图是中载情况,此时失稳转在第一临界转速之后;图C是重载情况,在稍高于二倍临界转速时,转速还未失稳,所以没有油膜振高,直到比二倍转速(临界)高于较多时,转轴才失稳并直接表现为油膜振荡而不经过半速涡动,油膜振荡的另一个特性是升速时发生油膜振荡的转速要比降速时油膜振荡消失的转速来的同些。

2.2.2 磨擦自激振动由动静部分磨擦所产生的自激振动有两种表现形式,一是摩擦涡动,另一是磨擦抖动,干摩擦拌只在很低的摩擦转速时发生,对机组的危害一般不大。

2.2.3 间隙激振间隙激振一般只发生在大容量汽轮机高压转子上。

当转子由于受到外扰产生了一个经向位移时,改变了叶片上四周间隙的均匀性,间隙小的侧因漏汽量小,作用于该侧叶片上的力就小,当两侧作用力的差值大于阻力时,就能够使转子中心绕汽封中心作与转轴转动方向一致的涡动。

这种涡动产生的离心力又使偏移扩散,加剧涡动,如此周而复始,形成自激振动,这种自激振动的频率、波形、振幅、相位都和油膜自激振兴特点相似。

这种自激振动最突出的特点是与机组的负荷有关,即在某一负荷时振动突然发生,而把负荷减到某一值时,振动便突然消失,这类自激振荡不但会使轴承产生强烈的振动,同时还使轴瓦排油温度升高。

另外,由于转轴截面具有不对称刚性,如3000r/min的发电机都是双极的,没有开槽的大齿面的刚度显然要大于嵌放线圈的开槽部分,这样转轴处于不同位置时,静挠度大小也不同,刚性大的部分挠度小,刚度小的部分挠度就大,通常称为双重挠度,当转速为临界转速的一半时,由双层挠度产生的激振力的频率恰好与第一临界转速重合,从而引起共振,这个转速通常称副临界转速,这样转子虽然没有产生上述的涡动,但同样会产生两倍于转速的激振力,在振动波形上将会产生两倍于转速的谐波,周期变化的弹性是通过抗弯刚度这样一个参数变化形成的,故又称参数自激振动。

3 其它因素的振动3.1 汽轮机运行工况的变化(1)新蒸汽温度过高新蒸汽温度过高会引起汽轮机高压膨胀加在,若膨胀超过预留间隙,将引起个别机件以及整个机组的振动,前轴承受热而增大变形,新汽管道的过量膨胀推动轴承座等,将使公共轴线发生改变,轴承管道的一弯矩而发生共振,温度升高还会使个别机件松动而产生振动。

(2)新汽温度骤然降低当新蒸温度骤然降低时,汽轮机转子和汽缸将发生不均匀变形,造成前轴承稳定性降低,严重时还会发生水冲击,引起机组振动。

(3)真空恶化、排汽温度升高汽轮机后轴承温度将随后汽缸的温度升高而升高,膨胀增大,造成中心轴线改变而引起机组振动。

(4)轴承内润滑油温度升高油的粘度随润滑油温度的升高而下降,因而为“油膜振荡”发生创造了条件。

(5)转子、汽缸加热不均或滑销系统受阻、卡涩,使膨胀不畅机组冷态启动时,易因零部件加热不均造成汽缸畸变、中心偏移、转轴弯曲等使机组振动,机组热态起动时,若操作不当易造成机组振动。

3.2发电机的缺陷一般有以下两类:(1)机械方面的原因:①线圈在线槽内或端部未压紧而引起线匝松动。

②转子护环对鼓身和中心环、中心环对轴套得不紧以及组合护坏各部门相互的座套松驰。

③发电机转子热变形发电机转子绕组产生热变形成因绝缘质量不良造成匝间短路而使转子鼓身发热不均匀等均会导致转子的弹性弯曲转线改变,破坏转子质量平衡,并引起机组振动。

(2)电气方面的原因:①磁不对称。

这是电气方面引起振动的主要原因、发电机的磁极是对称布置的,在相对的磁极是对称布置的,在相对的磁极上具有同样的磁感应,作用在极上的辐向力相等,以致转子的极心上的合成力为零,若某磁极的部分线匝短路,改变了在空气间隙中的磁感应分布,辐向力之间的平衡受到破坏,结果在极心上出现了将转子趋向静子的单侧作用力,由于转子在旋转,因而引起机组振动。

②静止外壳刚度不足或铁芯固定不牢。

在具有两级的发电机中,当转子转动时,静止对转子拉力静止孔的圆周是变化的,该拉力图使静子反复的变形成椭圆形,转子每转一圈,静子各点承受两次交变幅向作用力,这样静子外壳就发生两倍频率(100H2)的振动,此时若个别部件(铁心、静子等)的紧固松驰,其振动净急剧增大。

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