張世明

摘 要 電廠汽輪機是電廠生產(chǎn)系統(tǒng)中的重要組成部分，但是因為其本身組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，加之應(yīng)用外部環(huán)境存在一定特殊性，所以經(jīng)常會發(fā)生各類故障。基于此，本文立足于電廠汽輪機角度，分析了汽輪機工作基本原理，研究了汽輪機常見的氣流激蕩以及轉(zhuǎn)子熱轉(zhuǎn)彎等振動故障形態(tài)，并提出了有效的故障解決方法。希望可以推動我國電力事業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。

關(guān)鍵詞 汽輪機;氣流激蕩;摩擦振動

引言

近幾年，隨著我國科技水平的不斷提升，各類大型、高精度機械被應(yīng)用到生產(chǎn)當(dāng)中，設(shè)備在發(fā)揮作用的同時，也在給使用者帶來困擾，設(shè)備故障維修便是其中之一。就電廠汽輪機而言，振動故障是常見故障，如果不能及時發(fā)現(xiàn)、判斷與解決，將會影響電廠生產(chǎn)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。因此，對電廠汽輪機常見振動故障形態(tài)分析與研究有著鮮明現(xiàn)實意義。

1電廠汽輪機工作原理

1.1 汽輪機盤車裝置

汽輪機盤車是整個設(shè)備當(dāng)中的重要組成部分，其本身運動過程較為復(fù)雜，簡單而言，可以盤車作用原理總結(jié)為以下內(nèi)容：電機通過運動，帶動各個齒輪進運動。就目前盤車應(yīng)用情況而言，主要分為兩種形式：第一種是自動投入，設(shè)備中的油泵會產(chǎn)生油壓，油壓在達到一定數(shù)值之后就會向盤車控制系統(tǒng)發(fā)送啟動信號，接收信號之后，盤車打開電磁閥帶點，促使各個此輪相互咬合與轉(zhuǎn)動。第二種是手動投入，手動投入模式與自動投入模式的工作原理有相同之處，都是通過油泵產(chǎn)生油壓，向盤車控制系統(tǒng)傳遞信號，之后手動投入模式需要搬動拐臂杠桿促使齒輪之間相互咬合。

1.2 蒸汽機

對于汽輪機而言，內(nèi)部的蒸汽機其實可以看作是一種動力機，在蒸汽機的作用下，通過不斷選裝，將各種能量將會轉(zhuǎn)化成機組運行所需能量。應(yīng)用功能較為強大，所以不僅會被應(yīng)用被當(dāng)作原動機進行使用，也會被當(dāng)作壓縮機來使用。

總的來說，電廠汽輪機的工作原理可以總結(jié)為以下內(nèi)容：設(shè)備應(yīng)用不同作用力，促使相對物體進行做功。作用力包含很多種，既可以是沖擊力也可以反向作用力。前者被用來提升設(shè)備機械能，后者被用來改變物體運行狀態(tài)。

2電廠汽輪機常見振動故障

科技與經(jīng)濟的共同發(fā)展，促使現(xiàn)階段各類機械設(shè)備被制造和應(yīng)用，多種多樣的設(shè)備在提升生產(chǎn)效率與質(zhì)量的同時，也在增加故障種類以及故障發(fā)生概率，如果在正常生產(chǎn)過程中，設(shè)備因為故障停機，將會造成不同程度的損失與危害。從故障形成角度而言，造成故障的原因有很多，例如溫度、濕度以及壓力等，不同原因最終產(chǎn)生的故障類型不同，但是振動故障是最為常見的一種，嚴重情況下會導(dǎo)致設(shè)備停止運行。

2.1 氣流激蕩

氣流激蕩是振動故障中較為常見的一種，產(chǎn)生原因有很多，其中設(shè)備葉片內(nèi)部壓力是最為主要的一種。葉片在正常運行過程中，本身會產(chǎn)生固定形態(tài)的氣流，因此，葉片周圍的氣壓較為穩(wěn)定，當(dāng)外來氣體進入之后，將會破壞此種穩(wěn)定狀態(tài)，進而導(dǎo)致氣流混亂，形成氣流激蕩現(xiàn)象，在混亂氣流作用下，設(shè)備會發(fā)生異常振動[1]。不同類型設(shè)備產(chǎn)生氣流激蕩的概率存在差異性，其中大型設(shè)備產(chǎn)生氣流激蕩的概率要高于小型設(shè)備，這主要是因為大型設(shè)備的末級更長。

2.2 轉(zhuǎn)子熱轉(zhuǎn)彎

對于汽輪機而言，轉(zhuǎn)子的作用十分重要，是促使汽輪機持續(xù)產(chǎn)生機械能的重要構(gòu)件。而在電力生產(chǎn)當(dāng)中，汽輪機運動以及在外部環(huán)境的影響下會發(fā)熱，這些不均勻的熱量作用到轉(zhuǎn)子之上就會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生形變，此時轉(zhuǎn)子進行轉(zhuǎn)動，就會產(chǎn)生異常振動。異常振動故障大小，將會由轉(zhuǎn)子材質(zhì)所決定，材質(zhì)不均勻發(fā)生彎曲的可能性就會增加，形變程度也會加大。

2.3 摩擦振動

轉(zhuǎn)動過程中，轉(zhuǎn)子之間將會發(fā)生摩擦，進而引起設(shè)備異常振動。從設(shè)備應(yīng)用角度而言，零件之間的摩擦是一種常態(tài)，之所以在摩擦之后會產(chǎn)生異常振動，主要是因為轉(zhuǎn)子之間的摩擦點分布不均勻，摩擦?xí)r導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不同位置的溫度變化存在差異性，進而產(chǎn)生異常振動。

3常見振動故障排除方法

作為一種較為常見的故障，異常振動會引起很多種類型的機組故障，因此，在故障檢修中必須做好故障原因分析，具體而言，需要去確定故障機組，故障狀態(tài)下的運行頻率;確定機組內(nèi)部異常故障位置等，只有分析透徹，才能保證故障原因確定準確。

針對上文提出的故障問題，本文提出常用故障處理方法：針對第一種異常振動問題，要求技術(shù)人員充分記錄設(shè)備各個階段運行數(shù)據(jù)，尤其是設(shè)備在滿負荷狀態(tài)下的運行數(shù)據(jù)，以求可以從數(shù)據(jù)分析中獲取設(shè)備振動變化關(guān)系。處理方法主要范圍兩種，一種是對負荷率進行變化，另一種是避開氣流激蕩負荷范圍[2]。對于第二種問題，常用處理方法為直接更換轉(zhuǎn)子，可以在短時間內(nèi)消除故障?；谄啓C轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡會有一些現(xiàn)象諸如：振動的穩(wěn)定性很差等，根據(jù)上述特性找出摩擦厲害的部件，進行修復(fù)。日常檢測維修時應(yīng)該充分利用記錄的數(shù)據(jù)進行振動具體情況詳細分析，確定故障發(fā)生的部件，并及時排除故障。

4結(jié)束語

綜上所述，因為汽輪機本身結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在電力生產(chǎn)中經(jīng)常需要進行熱能、機械能的轉(zhuǎn)換，最終引起各種故障。針對設(shè)備振動故障來說，在檢修過程中應(yīng)該的采取多種方法進行故障分析，急于拆解機組并不能提升故障處理效率，反而會增加故障處理難度與時間，要求技術(shù)人員可以具有責(zé)任心，不僅需要做好故障處理，而且需要做好設(shè)備日常運維。

參考文獻

[1] 遲警.基于小波包與改進DE-ELM的汽輪機振動故障診斷研究[D].吉林：東北電力大學(xué)，2016.

[2] 馮永和.離心壓縮機汽輪機（103JT）的振動故障分析和研究[D].蘭州：蘭州理工大學(xué)，2014.