汽轮机振动故障诊断技术的研究

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1、汽轮机振动故障诊断技术的研究汽轮机振动故障诊断技术的研究　　长久以来，能源化工行业对汽轮机投入了较为广泛的使用，并且取得了显著的成果[1]。例如：在热能发电装置当中，汽轮机利用锅炉燃煤产生高压过热蒸汽，进而驱动发电机进行发电，此举措能够取得良好的经济效益。但是由于汽轮机的组成结构极具复杂性，导致在运作过程中出现故障的频率较高。鉴于此，本课题对“汽轮机振动故障诊断技术”进行研究具有尤为深远的重要意义。　　对于汽轮机而言，其故障普遍表现为机组振动过大。在现场故障诊断中，常用到的故障分析方法便是振动分析法。　　波形

2、分析法　　时间波形是最初的振动信息源。由传感器进行输出的振动信息在普遍情况下均为时间波形。对一些有着明显特征的波形，可以直接用于设备故障的判断。波形分析简易直观，这也是波形分析法的优势之所在。　　轨迹分析法　　对于轴承座的运动轨迹而言，转子轴心直接性地对转子瞬时的运动状态反应出来，并且涵盖了很多关于机械运作情况的信息[2]。由此可见，对于设备故障的诊断，轨迹分析法的作用是非常明显的。基于正常状态，轴心轨迹具有稳定性，每一次转动循环一般情况下均保持在相同的位置上，且轨迹普遍上是相互重合的。在轴心轨迹的形状与大小

3、呈现不断变化的势态时，便表现转子运行状态不具稳定性。面对此种情况，需进行及时有效的调整工序，不然极易致使机组失去稳定性，进而造成停车事故的发生。　　频谱分析法　　对于设备故障的分析，频谱分析法在应用方面极具广泛性。普遍应用到的频谱有两种：其一是功率谱;其二是幅值谱。其中，功率谱代表在振动功率随振动频率的分布状况，其物理含义较为清晰。幅值谱代表相对应的各个频率的谐波振动分量所具备的振幅，在应用过程中，幅值谱具有直观的特点。并且，幅值谱的谱线高度便是此频率分量的振幅大小。总之，对于频谱分析法而言，其目的便是把形成

4、信号的每一种频率成分均进行分解，以此为振源的识别提供方便。　　汽轮机存在多方面的振动故障，笔者主要对启动过程中暖机或胀差过大等原因引起的振动、造成故障诊断准确率低的原因以及振动故障诊断步骤三大方面进行探究。　　启动过程中暖机时间不够或胀差过大而引起的振动分析　　启动过程中暖机或胀差过大而引起的振动极具明显性。汽轮机在启动及停止过程中，转子和气缸的热交换条件是有所区别的。所以，两者之间在轴向形成的膨胀也有所区别，即为出现相对膨胀现象。所谓的相对膨胀又可称之为长差。通过胀差的大小，能够反映出汽轮机轴向动静间隙的改

5、变状况。为了让由轴向间隙改变进而引起的动静摩擦得到有效规避，不但需要对胀差进行严密监视，还需要充分认识到胀差对汽轮机运行所造成的严重影响。我们知道，机组从升速至定速过程中，时间短，蒸汽温度及流量基本上没有发生改变，因此对胀差造成的影响只能在定速之后才能够很好地反映出来。定速之后，胀差所增加的幅度比较大的，并且持续时间长。另外，基于低负荷暖机阶段，蒸汽对转子及气缸的加热程度较为激烈。大致上分析，造成机组暖机或者胀差的原因主要有：凝汽器真空的改变、暖机时间的长短、轴封供汽温度的高低以及供汽时长等。因此，在机组启动

6、过程中，需要从三方面做好：1)在低速阶段进行听音;2)在高速阶段对机组的振动引起足够重视，尤为重要的是在过临界的状况下，如果振动超标，是不能够硬闯的;3)当机组并网之后，因为汽缸温度较低，额转子膨胀又比气缸要打，所以要以差胀的状况为基础，进而对进汽温度进行有效控制，并使低负荷暖机得到有效保证。　　另外，对于在机组启动过程中，如果造成胀差大的现象，那么主要的处理方法有：1)对主蒸汽温度进行检查，看看是否过高，在必要的情况下与锅炉操作人员联系，对主蒸汽温度适当地降低;2)让机组能够在稳压转速与稳压负荷的情况下进行

7、暖机;3)对凝汽器真空进行适当地提升，并对蒸汽流量适当减小;4)提升汽缸与法兰加热进气量，让汽缸能够快速胀出。　　造成故障诊断准确率低的原因分析　　在汽轮机中，振动诊断技术当前已经得到广泛的应用。造成故障诊断准确率低的原因表现在三个方面：1)对振动特征的掌握程度不够;2)在认识上对故障机理存在偏差;3)只重视直观的故障，对内部故障不深入了解。并且，在实际应用中，如果遇到振动故障，作业人员只是凭借自身的经验进行处理。然而振动诊断的实际价值之所在便是对振动状况进行有效规避。如果故障诊断的准确率大于50%，便说明消

8、除振动的指导作用极具明显性。如果准确率只在20%至30%之间，那么说明消除振动的效果不具良好性，甚至可能是一种误导。对于汽轮机的振动故障诊断，常用的两种方法便是正向推理法与反向推理法。在对机组振动故障正确的认识之下，适宜采用正向推理法。但从实践情况上分析，对于振动故障诊断并不经常使用正向推理法。因此，便经常性采用反向推理法。该方法是根据振动的特征进行分析，并对故障的特点进行反推，以此获取多种结论，让