摘要：电厂汽机运行故障导致电力供应异常，严重制约正常生产生活。振动现象在电厂汽轮机系统中普遍存在，在一定临界值范围内不可避免，也是允许的，过大的振动则说明机组存在着缺陷，在振动力的作用下，会造成机组各部件之间的连接松动，会削弱汽缸、轴承座与基座等之间的连接刚度，而刚度的降低反过来会加剧机组的振动。振动加剧，又会使转动部件和静止部件摩擦或咬合从而导致机组汽封，中分面漏汽严重，轴瓦损坏而被迫停机。因此，及时地找出发生振动的原因，采取必要的措施，降低振动水平是汽轮发电机组安全运行的关键。
关键词：电厂；汽机；摩擦振动；故障分析；诊断
引言
电力是人们生活不可或缺的重要能源类型。电力企业在实际生产中必然会应用汽机，然而其在运行中会不可避免地出现故障，影响正常功能。为此，需要强化对汽机故障的调查分析，制定合理解决方案，保障汽机功能性。
1电厂汽机安全运行的意义
对于电厂来说，汽机是非常重要的运行系统，能保障电厂正常运行以实现综合效益。主要是因为电厂使用了大量的化学燃料，其生产成本比较高，一旦电厂汽机的运行效率受到了影响，会加大汽机的能耗，并会增加生产成本。因此，保障电厂汽机安全运行有利于降低能耗和污染物的排放量，实现电厂的经济效益和生态效益。同时，电厂汽机的投入成本比较高、更新周期长，而随着科学技术的发展，汽机系统中需要不断加入先进的技术和设备，使得内部结构越来越复杂。在运行中经常会出现一些问题，威胁了电厂运行的安全性，给电厂带来了严重的损失。由此可知，保障电厂汽机安全运行，有利于实现其经济效益、社会效益、生态效益等，确保电厂安全稳定的发展 。
2汽轮机振动产生的危害
（1）轴封磨损可导致密封作用破坏，使外漏汽增大蒸汽进入轴系中使润滑油内混入水分，破坏了油膜，并引起轴瓦乌金熔化。同时漏汽损失增大，影响机组的经济性。
（2）隔板汽封磨损。隔板汽封磨损严重时，将使级间漏汽增大。增加转子上的轴向力，引起推力瓦乌金溶化。
（3）滑销系统磨损。滑销系统一方面固定汽轮机汽缸及轴承外壳:一方面在运行中受热或冷却时，保证机组可以自由膨胀或收缩。滑销严重磨损时，会影响机组的正常热膨胀，从而引起更严重的事故。
（4）发电机励磁机部件松动、损坏。从以上几点可以看出，异常振动直接威胁着机组的安全运行。汽轮发电机组的振动是一个比较复杂的问题，造成振动的原因很多，但是，只要认清产生异常振动的原因，找出异常振动的表现形式，总结经验加以分析，就能有效地解决异常振动的问题。
3电厂汽轮机故障判断
3.1优化辅机系统，规范机组操作
汽机在运行时，会受到各种因素的影响，导致汽机无法正常运行，难以实现企业的综合效益。对此，电厂应加大故障防范力度，及时进行管控，从而降低故障的发生几率。例如，一是，电厂应健全维修体系，要求维护人员做好定期维护与日常维护工作，有利于及时发现辅机存在的问题，以优化功能和性能，保障汽机正常运行。二是，通常情况下，辅机的主要作用是对汽机的各项运行状态进行监测，并将数据信息及时显示与反馈出来，便于工作人员做好维护规划。一旦辅机出现故障问题，不利于工作人员及时发现汽机存在的安全隐患，影响了电厂机组运行的安全性。对此，可在辅机系统中增设过程控制系统，有利于对辅机的运行全过程进行实时监控与管理，并迅速采取解决措施，确保故障防范与处理效果。三是，电厂机组的设备、装置比较多，部分辅机系统需要人工进行操作，若操作人员的技术水平较低，容易出现误操作的问题，从而出现人为故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，电厂应健全操作规范，做好人员培训工作，不断提高操作人员的专业能力和操作水平，保障电厂汽机正常运行。
3.2故障信号处理
电厂机组设备出现故障（异常振动）前，会发出一些信号，技术人员只要深入分析这些信号，就可在故障出现前，锁定故障位置，解决故障问题，完善故障诊断工作。故障信号处理，可强化全息谱分析法、小波变化分析法的应用，实时普及各类信号，精准分析细节。与此同时，在故障分析过程中，技术人员借助相应的设备，能够实现某一时段信号频率的分析，提取出故障部分，且将对应的频率信号提取出来，深入分析时间基数与频率基数，以此有效处理汽轮机的故障信号。
4防止措施
为了避免汽轮机动静摩擦事故的发生，建议从以下几个方面采取对应的技术措施：a)电厂汽机运维人员要了解汽轮机组的动静间隙调整值和膨胀裕量，掌握胀差变化规规律，编制可行的防护措施，找到防止胀差扩大的正确方法。要求集控运行人员熟悉汽机冷态、热态启动膨胀规律，并及时调整机组进汽量、温升率、真空度及暖缸时间，避免产生动静摩擦；b)加强振动监测。振动监测分机组启、停监测和正常运行监测。对汽轮机轴系振动进行监视，检修人员每日对主机振动进行监测（就地实测）；生产管理人员每月对主机振动进行监测；若有异常应及时汇报并缩短监测周期；c)仔细测量并合理调整汽轮机通流部分的动静间隙。每次大修揭缸，一定要论证分析汽轮机转子和静子间隙调整的必要性和合理性，若有必要，可以适当调小动静间隙的规定值，使之满足汽机提高效率的需要，同时做好测量并记录汽轮机动静间隙值，提供调整间隙后防止动静摩擦的保障措施；d)加强胀差的监视，尤其在汽轮机处于启动、停机和工况变化状态时，注意调整和控制汽轮机胀差的变化。当机组处于冷态启动时，由于交变热应力和对应的胀差变化都较快，应密切监测其变化值，通过控制进汽量、压力和温度等参数的变化调整胀差值在正常范围内；e)加强叶片监测。对大修机组，测定汽轮机调频叶片级的切向A0（一阶）频率，对频率分散率和共振安全进行评价。对于叶片型面高度大于150mm的叶片，装前均需测频，装于同一叶轮的单个叶片频率分散率应小于6%，以防止共振的发生；f)加强对叶片的安全监督，防止叶片及其连接件断落。初装机组或大修后机组，在动静叶片装配前或打磨清理后，逐级逐片地用肉眼、放大镜或着色探伤等方法仔细检查，特别对调节级、安全倍率小的级、本机组或同类型机组上曾发生过缺陷的级，在型线根部断面过度区、进出汽边缘、应力集中处、叶片铆钉处、围带铆钉孔、拉金孔、叶片硬化区等薄弱环节要仔细检查有无裂纹或损伤变形。每项检查都要有详细记录，必要时拍照存档，并有检查人员签名；g)密切注意过热器主蒸汽压力、温度等参数值的情况，要控制在正常范围内，避免出现水冲击事件而导致轴瓦损毁。特别是一次风机、引风机等辅机紧急跳闸导致机组快速减负荷时易引发水冲击事件，主蒸汽温度值会笔直下降，运行人员应按照规程处理，将事故减小到最低限，防止水冲击事故发生；h)严格控制机组振动，振动参数超限的机组一定要查出原因，消除振动大因素，才能启动运行。机组启动过程中，过临界转速前，检查振动与历史振动值有无变化，若发生振动频谱变化，要根据汽机检修异动项目查找原因，及早排除故障；若暂时查找不到原因，除了增加低速暖机时间外，可以升速过临界转速一次，如果过临界转速时振动超限，拒绝解除保护强行升速硬过临界转速区，否则容易造成大轴永久弯曲，应该停机分析并查找原因。
结语
汽轮机组的异常振动不仅危害机组，甚至会影响整个电力及供汽系统，造成无法生产停车。因此，要用科学合理的方法避免或减小异常振动。在接收机组之前，应该进行严格的测试机组振动情况。生产运行过程中，对振动检测要做到制度化、经常化，严格监控和控制机组的异常振动，对机组振动的原因要进行科学分析，这样就达到我们这次探究的目的使得汽轮机的安全使用给我们带来更大的利处。
参考文献
[1]梁家德.电厂汽轮机运行中的常见故障分析及处理措施[J].大科技,2017,(28):247-248.
[2]何清华.关于电厂汽轮机运行中常见故障分析及处理措施探讨[J].中国科技投资,2016,(14):212-212.
论文作者:徐小江
论文发表刊物:《中国电业》2019年22期
论文发表时间:2020/4/7
标签：汽机论文; 机组论文; 电厂论文; 汽轮机论文; 故障论文; 叶片论文; 异常论文; 《中国电业》2019年22期论文;