1.电厂汽轮机的工作原理

 

电厂汽轮机的工作原理是将蒸汽热能转化为机械能，转化过程非常复杂，需要各种机械设备的配合。电厂汽轮机的运行主要依靠两种机械设备，第一种称为汽轮机盘车装置。汽轮机盘车装置主要通过电机驱动链转动齿轮，从而产生大量的动力。一般来说，汽轮机盘车装置分为两种模式，一种是自动投入，另一种是手动投入。自动投入模式是通过助油泵产生的油压启动信号。当汽轮机盘车装置收到信号时，它会通过电机驱动链自动转动齿轮，从而产生大量的动力；与自动投入模式相比，手动投入模式要简单得多，原理相同，但汽轮机盘车装置接收信号后，需要手动旋转杠杆驱动齿轮旋转，从而产生大量的动力。

 

第二种叫蒸汽机。蒸汽机可以实现各种能量之间的相互转化，为我们的日常生活提供了很多便利，比如提供风能和热能。蒸汽机的组成部分非常复杂，各种零件通过轴承连接在一起。一般来说，电厂汽轮机的运行原理是利用物体在不同的力下工作。至于冲动力还是反作用力，影响不大，最终都是为了维持汽轮机的正常运行。

 

2.分析汽轮机结构及其振动特性

 

2.1汽轮机结构分析

 

汽轮机的结构可分为旋转部分和静止部分。旋转部分一般由主轴、叶轮、叶片和联轴器组成，静止部分由气缸、进气部分、喷嘴、滑动销系统、隔板、汽封、加热系统和轴承组成。在实践过程中，为了使机组快速启动，气缸通常分为高压气缸、中压气缸和排气缸，同时采用隔板分离，部分汽车机器也配备了中轴系统，以提高机组的性能。机组一般有两个径向轴承和两个推力轴承，有些采用双推力支撑联合轴，有些采用单转子三支撑结构，现在一般采用椭圆轴承和倾斜轴承。在使用汽轮机时，为了在机组灵活启停时降低盘车扭矩，避免轴承磨损，可通过安装高压顶轴装置和低速自动盘车装置来实现。

 

2.2汽轮机振动特性分析

 

在第一次启动升速到临界转速的过程中，可以从轴承振动较小的现象来判断，目前汽轮机转子与拖带机组转子的平衡状态相对较好。如果要在汽轮机末叶轮停机后配重，空载3000r/min时下轴承基频振动应降低到安全线以下。机组配置后重新启动时，轴承的垂直振动一般为15m，带负荷20mW时振动基本不变。振动升至91.7m时，应及时关闭，大轴挠度比启动增加100m。第三次启动时，后蒸汽密封温度达到300℃。在这个启动过程中，启动升速过程达到20mW负荷，振动开始迅速升至90.7m，被迫停止。当振动突然增加时，振动继续增加。一旦轴承振动开始上升，它很快就会发散到报警值，这表明振动故障逐渐恶化。

 

分析3汽轮机常见振动故障形态

 

3.1汽流激振

 

汽流振动故障在小型汽轮机中更为常见，导致汽流振动问题的原因有很多，这里作者介绍了最常见的原因之一。由于外部气体直接冲击汽轮机内部的叶片，汽轮机内部的气压非常不稳定，汽流在汽轮机内部振动剧烈。由于其自身的性质，大型汽轮机对汽轮机内部强烈的气流振动有很强的抵抗力，但小型汽轮机不能做到这一点，因此小型汽轮机受到汽流振动的影响更为明显。

 

3.2转子热转弯

 

众所周知，电厂汽轮机热时振动很大，造成这种现象的主要原因是转子加热不均匀，导致“热转弯”现象。造成“热转弯”现象的因素很多，如转子本身的材料因素、轴承之间的温差因素、轴之间的间隙相对较大等。

 

3.3摩擦振动

 

摩擦在我们的日常生活中无处不在，在电厂汽轮机中也是如此。当电厂汽轮机运行时，转子之间会产生摩擦，这种不规则的摩擦会导致转子温度不均匀，导致摩擦振动。

 

4.防止故障的措施

 

4.1消除摩擦振动故障。由于转子热运动，摩擦振动的振动信号会产生新的平衡，但仍保持以工频为主频的振动信号频率，限制了倍频、高频和分频的产生，并伴有严重的“削顶”现象，自然会严重损坏汽轮机体；同时，由于摩擦的影响，波动的持续时间会延长，相应的振幅会急剧增加，对汽轮机造成严重损坏；此外，振动摩擦会提高相应的临界速度，损坏汽轮机体。当产生严重摩擦时，振幅大小和相位波动，波动持续时间不确定。当摩擦非常严重时，振幅和相位不会再波动，振幅呈急剧上升趋势。就转子而言，摩擦会引起涡动或抖动，本质上是对转子的影响，转子会发生热弯曲。在动静摩擦过程中，圆周各点摩擦程度不同，导致转子截面温度不均匀，加剧转子热弯曲。就摩擦振动而言，汽轮机在整个运行过程中都会出现振动摩擦，这是不可避免的。因此，我们只能尽可能减少摩擦产生的振动影响，而不是研究如何消除它。

 

4.2防止气流振动。在振动故障的各种原因中，主要原因之一是气流振动的形成。根据笔者自身经验的总结，汽轮机气流激振时会出现较大的低频分量；相关运行参数也会影响汽轮机的振动，增加振动范围和负荷，从而造成汽轮机的损失。

 

为了消除气流引起的振动影响，我们重新调整了汽轮机在不同负荷下高压进气门的特性，以更好地消除气流振动的现象。根据机组气流振动的原因和特点，分析气流故障需要观察和记录机组每次振动的参数，并与机组负荷状态下的数据一起制定成组曲线，观察曲线范围和变化趋势。简单地说，在汽轮机的正常运行中，应减少负荷汽压的变化，尽量避免气流振动负荷，以降低火力发电厂汽轮机振动故障的发生率。

 

改善4.3转子热变形的措施。转子热变形引起的振动与汽轮机振幅的增加有关，转子热变形的主要原因是转子温度和蒸汽参数的变化。在冷带负荷阶段，转子温度升高，释放材料的内应力会导致转子热变形，倍频振动增加，相位也会发生相应的变化。当火电厂出现转子接地问题时，可以发现转子端线圈发生明显变形，汽端线圈变形严重，影响汽轮机的正常工作。因此，有必要加强护环下绝缘中的滑层工艺，通常在转子表面覆盖一层聚四氯乙烯滑层材料，以尽可能减少在线匝热膨胀时自由膨胀的阻力。护环下存在的工艺推送角度也应减少，所选线匝铜线必须具有一定的银含量，以提高绕组线匝导线的抗蠕变性能和屈服强度。在负荷升降和机组调峰工作中，速度控制非常重要，不能太快。

 

5结束语

 

综上所述，电力供应是现代社会发展的基础。由于汽轮机振动故障的存在，汽轮机机组在运行过程中存在较大的安全隐患，对电力行业的发展影响很大。因此，要加强日常运行维护措施，做好各项检查工作，有效减少或避免振动的发生。此外，还需要加强汽轮机组的设计、制造、安全和维护，确保问题及时发现和解决，确保机组能够正常稳定运行。