浅谈汽轮机振动故障诊断技术

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1、浅谈汽轮机振动故障诊断技术摘要：汽轮机的组成结构极具复杂性，系统十分严谨，出现故障的频率较高。笔者概述了有关汽轮机故障的分析方法，进而分析了汽轮机振动故障诊断技术，最后以实例对汽轮机振动故障诊断进行了深入研究。关键词：汽轮机，振动故障；诊断技术；焊接技术长久以来，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，本课题対“汽轮机振动故障诊断技术”

2、进行研究具冇尤为深远的重要意义。1汽轮机故障分析方法对于汽轮机而言，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。1.1波形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Z所在。1.2轨迹分析法対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。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

3、左性，每一次转动循环•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。1.3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

4、大小。总之，对于频谱分析法而言，其目的便是把形成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。2汽轮机振动故障诊断技术探究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。2.1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。所谓的相対膨胀乂可称之为长差。通过胀差的大小，能够反映出汽

5、轮机轴向动静间隙的改变状况。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。2.2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Z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%,便说明消除振

6、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止向推理法。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，让振动故障在引导之下得到处理。此种方法会使故障诊断的准确率大大降低。2.3振动故障诊断步骤分析对传统故障诊断的方法进行改善是使诊断故障诊断准确率得到提升的有效策略。若想

7、要使诊断故障准确率大大提升，还需要进行充分做好以下步骤：1）首先对振动的种类进行确认。主要是对振动频谱及外在特征进行观察，进而将各类振动进行有序的分类。将所存在的故障的原因充分确认之后，再实施判断措施；2）先对轴承座刚度进行检查，看是不是正常，然后对激振力故障原因进行分析；3）对转了进行检查，检查是不是存在不平衡力、不平衡电磁力以及平直度偏差等故障，进而对基于稳定的普通强迫振动是否存在进行确认，最终使故障类型能够得到有效诊断。3汽轮机振动故障诊断实例分析1）实例概况：以某热电厂4#汽轮发电机组为实例，它是由上海汽轮机厂所生产的50MW汽轮发电机，其型号为C5

8、0-90/1.2-1,并且是单缸冲动一级调整抽汽凝汽