振动原因

2024-07-29

振动原因（精选十篇）

振动原因篇1

一催化裂化装置烟气轮机型号为YL-4000H、转速6 350r/min、功率3 734kW。图1为机组总貌简图。从图1可以看出烟气轮机为悬臂式, 通过联轴器直接与主风机相联, 电机通过变速箱与主风机相联。烟气轮机可供主风机70%的功率。

此烟气轮机为单级悬臂式, 气体经导流锥后流速由38m/s均匀地增加到102m/s, 然后进入静叶 (喷嘴) , 静叶实际上为一个圆圈上均匀分布的透平式叶片, 但不旋转, 烟气在静叶中膨胀、降压、加速, 然后喷入动叶。

考虑到固体微粒流过一级叶片后, 在离心力作用下将集中到叶顶, 会造成对第二级叶片更严重的磨损, 所以烟气轮机的结构一般采用单级。

一、故障原因分析

1. 振动参数

表1为烟气轮机轴振动2北轴振动开始增大时的参数列表。从表1可以看出, 2006年4月19日10点37分27秒, 间隙电压 (Gap电压) 在轴振动开始增大前后未见异常, 说明传感器、线路、仪表无问题, 也就是说系统信号都是可信的;通频值 (即轴振动) 、一倍频、相位都突然变化, 说明机组转子产生了动不平衡。

表2为烟气轮机轴振动2北轴振动开始减小时的参数列表。从表2可以看出2006年4月20日11点02分27秒, 通频值 (即轴振动) 、一倍频都降到了原值, 说明了机组经过12h25min的非正常运行后, 机组故障无故消失了。从振动趋势图上也可以明显看到这一点。

2. 频谱分析

图2为烟气轮机轴振动2北波形频谱图。从图2中可以看出, 烟气轮机轴振动2北的振动频率为一倍频 (105Hz) , 其他频率几乎没有。理论和大量实践证明当机组故障产生特征频率一倍频时, 60%可能是转子动不平衡。其余还有轴承问题、轴颈和瓦不对中。轴承故障可以排除上文已经提到。还要说明的是, 轴承故障会引起低频的活跃, 但从图2看, 低频几乎没有。轴颈和瓦不对中故障在这里也可以排除, 是因为当出现轴颈和瓦不对中故障时二倍频肯定出现, 从图2看二倍频没有出现。所以, 机组故障的原因可以肯定是转子动不平衡。

3. 振动趋势分析

2006年4月19日10:37:27, 该烟气轮机振动突然增大, 图3为烟气轮机四个测点一倍频的振动趋势图。从图3上图可以看出烟机轴振动2北、烟机轴振动2南、烟机轴振动1北、烟机轴振动1南轴振动的幅值都在同一时间突然增大。同时, 从图3下图可以看出烟机轴振动2北、烟机轴振动2南、烟机轴振动1北、烟机轴振动1南的相位都发生了明显变化, 其振动能量主要集中在一倍频上。这些都意味着烟气轮机转子出现了故障, 产生了不平衡。但2006年4月20日11:02:27, 各测点的轴振动幅值50μm全部回到了原来的幅值32μm, 说明烟气轮机转子出现的不平衡不是烟气轮机转子断叶片所致。

二、诊断分析结论

通过以上对S8000在线状态监测系统所捕捉到的数据的分析, 认为这次故障是因为烟气轮机转子上有沉积和粘附的催化剂掉落, 瞬间造成了一个较大的不平衡, 引起振动在短时间内突然增大。当烟气轮机转子催化剂掉落处催化剂慢慢沉积和粘附到原来的水平时, 振动恢复或接近到原振值。建议机组继续运行。

三、停机检查结果

2006年7月22日, 该机组例行停机检修, 发现转子系统叶片完好, 轴承系统正常。转子系统沉积和粘附催化剂的情况见图4, 从图4中可以看到转子叶片上沉积和粘附的催化剂较多, 而且沉积和粘附催化剂的情况都有所不同, 这是因为每个叶片上催化剂在沉积和粘附时的条件不同, 每个叶片上催化剂和叶片粘附力不同。图4只是在冷态时看到的转子系统沉积和粘附催化剂的情况, 在热态转子叶片上沉积和粘附的催化剂更多, 因此, 在冷态烟气轮机转子上沉积和粘附的催化剂只是一小部分, 所以热态时转子系统沉积和粘附催化剂的突然脱落对机组的正常运行会产生较大影响。

四、结束语

直线振动筛筛网堵塞原因及解决措施篇2

直线振动筛的工作原理是振动筛工作时，两电机同步反向旋转使激振器产生反向激振力，迫使筛体带动筛网做纵向运动，使其上的物料受激振力而周期性向前抛出一个射程，从而完成物料筛分功课。造成直线振动筛筛网堵塞的原因主要有三个方面：物料本身的特性、直线振动筛的结构和直线振动筛设计。

一、物料特性

1.如果直线振动筛所筛分的物料中细粒物料的比重较高，那么直线振动筛筛网就容易堵塞，应为这些细粒物料的大小基本你和筛网筛孔的大小一致。2.如果直线振动筛所筛分的物料湿度较大，那么直线振动筛筛网就容易堵塞，应为这些潮湿的细粒物料很容易粘结成团粘附在筛网上。

二、直线振动筛结构

1.针对13mm以上物料的筛选分级，可以采用一些特制的直线振动筛结构形式，例如概率筛、弛张筛、等厚筛等，缺点是筛网不能自动清理。2.众所周知筛分有效面积对筛分效率有着很大的影响，换句话说就是有效筛分面积的大小影响筛网堵塞的程度。当有效筛分面积增大时，物料在筛面上的运动时间就会增加，堵网的比重就会降低，简介的减少了堵网程度，缺点是增加了直线振动筛的大小，增加了建造成本。

三、直线振动筛设计

1.振动力的大小：直线振动筛的振动强度加大后，物料在筛分时的抛物线轨迹就会加高，增加了物料筛分的时间，避免了物料之间的相对拥挤过料，对缓解筛网堵网现象有一定作用，但是缺陷也很明显，一方面针对潮湿物料即使加大振动强度也不会改变粘附筛网，另一方面加大了直线振动筛侧板、管梁、激振器的工作负担，故而会降低直线振动筛的使用寿命。2.筛网材质：筛网的材质对筛网堵塞的改善也有作用，例如橡胶、尼龙等材质在在筛网上的应用，例如琴弦网、棒条筛等多种筛网，缺点是寿命短、成本高，现在又有振动杆筛网较好的解决了筛网问题。

影响筛网堵塞的原因有很多，针对不同的物料和不同的生产量，需要采用不同的振动筛结构和设计。

风机振动原因分析及处理篇3

关键词：风机；振动；高温；分析与处理

电站及水泥企业风机运行中常见故障之一就是风机振动，确保锅炉机组及窑系统稳定运行的一项重要环节就是解决风机振动问题。风机振动的原因复杂且很多，本文首先概述了风机振动的原因，以高温风机振动为例，具体分析其振动的原因及处理措施，旨在为类似风机的振动诊断和处理提供参考。

1. 常见风机振动原因

风机振动常见原因具体可分为以下十条：（1）动静部分之间发生摩擦；（2）转子动平衡不符合要求；（3）轴承底座和基础连按不良；（4）基础的刚度不够或不牢固；（5）进风箱涡流脉动造成的振动；（6）风机组装问题；（7）入口调节门后中心涡流引起的振动；（8）风机转速接近临界转速引起的振动；（9）风机旋转失速、喘振等；（10）烟、风道结构设计原因。

2. 高温风机振动原因及处理

2.1 情况介绍

某公司1O00t/d生产线窑尾高温风机型号为W6—2*29—46No21.5F，转速一般为1000-1200r/min。风机轴承振动的最大允许值：振幅0.198mm，振速1lmm/s；轴承温度报警值75℃，停机95℃；液力偶合器出油温度报警值8O℃，停机值为85℃。生产中曾多次出现轴承座振动较大现象。前期主要是风机管道通风不畅引起，然而自2011年7月开始，清理管道后轴承振动并未减小，反而逐步加大，超过最大允许值。经多次停机检查，联轴器对中没问题，轴承游隙在0.10mm左右（轴承型号为22224CC/W33/C3），也在正常范围内，液力偶合器及电动机振动都不大，风叶积灰少，但风叶磨损不均匀，前端叶片有的只有5mm左右厚，后端叶片有的7mm厚（标准为8mm厚），所以怀疑是风叶磨损不均匀造成叶轮不平衡引起的。然而，有时候，在未做任何处理的情况下，重新启动后，风机的振动值又正常，运行一段时间后会突然增大。为此，我们对风机进行现场动平衡，经前后两次处理，找到了风机振动大的原因。

2.2 振动原因及处理措施

2.2.1第一次动平衡处理

2011年9月中旬第一次做现场动平衡，因振动较大，原安装于轴承座上的测振仪无法测出准确的振幅，所以将其拆下，改用手持式测振仪测量。拆掉风机

外壳两端的冷却风叶，把风机转速调到1300r/min，测得电动机端轴承座（简称前端，下同）水平振动值为20mm/s，慢转端轴承座（简称后端，下同）水平振动值为25mm/s。然后停机，把两端冷却风叶位置处的轴用氧气乙炔焰烤黑，再启动风机，把转速调到130Or/min，用磨尖的划针慢慢靠近变黑的轴，直到划针部分与轴有划痕，划出划痕后，停机，量出划痕的圆弧长度，并找出圆弧的中点。在前端划痕中点对应的叶轮上焊一块60mm*60mm*l0mm钢板（约300g）。焊好后启动风机到1300r/min，测得前端水平振动值为13.4mnds，后端水平振动值18.5mm/s。在后端划痕中点对应的叶轮上焊一块60mm-60mm-10mm钢板，测得前端水平振动值为5.1mm/s，后端水平振动值为8.9mm/s。后来，用30mm*30mm*10mm钢板在后端焊块两边各焊一块钢板，测得前端水平振动值为5.4mm/s，后端水平振动值为6.2mm/s，基本达到要求。于是，装好轴承座上的测振仪，调节转速，测量振动

值在1300r/min转速下，前后振动值在0.080 mm/s-0.082 mm/s之间，说明此次调整比较成功。

2.2.2 第二次动平衡处理

正常运行约半个月后，又出现了振动较大的情况。在转速为l219r/min时，前端振幅为0.277mm，后端为0.131ram，液力偶合器出油温度为55-30℃；当转速为1300r/min时，前端水平振动值为40mm/s，后端水平振动值为20mm/s，振动比第一次动平衡之前还要大。为此，于2011年12月初，再次进行现场动平衡。做了三次平衡，每次都在不同部位加焊了一块60mm*60mm-10mm钢板，但每次加焊平衡块后，不平衡点位置都在变化，振动值也变化不大。为此，仔细检查叶轮，发现叶轮两端前盘上的三角形冷却箱式结构的盖板上有一个约 8mm的圆孔（每

端一个孔），此处明显磨损。此孔原为5mm，是起通气作用的。于是怀疑此冷却箱中含有灰尘。由于气体中含有粉尘，粉尘磨损使通气孔孔径变大，粉尘进入其中。在运行中，粉尘并不固定在某个位置，而是随机运动，所以平衡点在变化，振动值也随之变化。于是，沿环向割开两端的冷却端板，发现内部的确有积灰。清理积灰，并把孔恢复到5mm，然后把前述焊的平衡块全部割掉，运行后测得前端水平振动值为30mm/s，后端水平振动值为17.2mm/s。后在前端叶轮上加焊一块50mm*90mm*l0mm钢板（约350g），在1374r/min时，前端水平振动值为2.7mm/s，振幅为 0.033mm；后端水平振动值为2.5mm/s，振幅为 0.028mm。效果较理想。设备运行后，振动值及液力偶合器温度都正常。例如，当转速1186r/min时，前端振幅为0.061mm，后端为0.060mm，液力偶合器出油温度为53.7℃；当转速1239r/min时，前端振幅为0.063ram，后端为0.040mm，液力偶合器出油温度为73.7℃。

3. 结论

综上所述，引起高温风机振动大的原因有多种，如同轴度不够、轴弯曲、轴承磨损间隙变大、叶片不均匀磨损、叶片积灰及管道通风不畅等。本文中的因叶片不均匀磨损及冷却箱中进灰引起振动大还是很少见的。因此，导致原因查找困难。

4.参考文献：

[1]洪伟杰.风机振动原因分析及处理[J].科技资讯，2010，06：31-32.

[2]蒋冬青，刘明红.高温风机振动原因分析及处理措施[J].水泥，2012，05：55-56.

影响机组振动原因的分析篇4

振动超过一定限度时, 将对机组本身, 基础及厂房带来危害, 它威胁着机组能否正常运转, 影响着机组的使用寿命。为此, 根据机组转速的大小, 结构部位和环保的要求, 规范规定了一些振动标准, 水泵机组各部位振动允许值:立式机组在额定转速≤100r/min时, 带推力轴承支架的垂直振动标准为0.10, 带导轴承支架的水平振动为0.14, 定子铁芯部分机组水平振动为0.04, 卧式机组各部轴承振动为0.16;在额定转速100~250r/min时, 带推力轴承支架的垂直振动标准为0.08, 带导轴承支架的水平振动为0.12, 定子铁芯部分机组水平振动为0.03, 卧式机组各部轴承振动为0.14;在额定转速250~375r/min时, 带推力轴承支架的垂直振动标准为0.07, 带导轴承支架的水平振动为0.10, 定子铁芯部分机组水平振动为0.02, 卧式机组各部轴承振动为0.12;在额定转速375~750r/min时, 带推力轴承支架的垂直振动标准为0.06, 带导轴承支架的水平振动为0.08, 定子铁芯部分机组水平振动为0.02, 卧式机组各部轴承振动为0.10。如超过允许值, 应寻找原因, 消除振源, 使振动降低到允许范围内。

由于转动部件不平衡力的扰动, 使电动机导轴承及机架发生振动, 机架内端的位移值称为振幅, 单位时间振动的次数称为振动频率, 而往复振动的间隙时间, 称振动周期。这些特性, 均可用电测振动仪量出。

通常振动较大的机组, 其摆度也一定较大。振动摆度的大小, 是综合鉴定一台机组安装质量好坏的重要技术指标, 故在一定的安装条件下, 应使机组振动及摆度尽量减小到允许范围内。

根据干扰的不同, 水泵机组产生的振动可分以下三种情况:

一、机械振动

当转子不平衡时, 由于离心力的作用, 使转子不通过推力轴承中心旋转, 因导轴承有一定间隙, 转轴就在这范围内振摆, 由于轴向力不通过推力轴承中心, 就会产生偏心锯, 使推力轴各抗重螺丝承受力不均, 随着转子的旋转, 偏心锯也同样旋转, 使抗重螺丝承受脉动力, 其脉动频率与转速频率相同, 从而使推力轴承各个抗重螺丝产生轴向振动, 转子也就随之振动。当主轴中心不正确, 轴线弯曲, 水泵在偏离设计工况时产生脉动水推力, 转子振摆将更严重, 当其频率与轴向支承的自振频率相同时, 转子振摆更剧烈, 承重支架容易被破坏。

其他如机组轴线曲折而产生倾斜, 导轴承间隙过大且润滑条件不良, 橡胶轴承的橡胶瓦弹性变形过大, 机组部件有碰擦现象等, 都能引起振动。

为了分辨哪个根源是主要的, 应进行转速试验, 即在不同转速下, 测量各导轴承支持机架内端的振幅和频率, 绘制转速与振幅关系曲线, 公式为:

A=f (n2)

式中A—双振幅, mm;

n—转速, r/min。

另外, 还需绘制转速与振动频率关系曲线, 公式为:f=f (n2)

式中f—振动频率, 周/s。

如果振幅随机组转速增高而加大, 且与转速平方成正比, 而振动频率与转速频率又一致, 则振动原因是由转动部件静 (动) 不平衡引起的, 应作静 (动) 平衡试验, 并根据试验结果加配重块处理。

如果机组在 (0.6~1) n转速范围内运行, 振幅一直很大, 改变转速对振幅的影响不大, 而振动频率与转速频率基本一致。其振动原因可能是:轴线曲折, 盘车摆度未调好, 导轴承不同轴, 主轴与固定部件有偏磨现象等, 应重新盘车调摆度未调好, 导轴承不同轴, 主轴与固定部件有偏磨现象等, 应重新盘车调摆度与调中心。

例如:我处暗渠泵站在2007年5月17日, 因10#机组导轴承磨损过大, 较为严重, 产生了一定的间隙, 使间隙过大, 在转子旋转过程中, 转子在这个范围内产生了振动, 使转子振摆剧烈, 产生了机械振动的现象。

二、电磁振动

电磁振动的主要是由转子绕组短路, 空气间隙不匀, 磁极次序错误等造成的, 它们的直接后果是使磁路不对称, 因而造成磁拉力不平衡。

检查时应作励磁试验, 即在额定转速下给转子磁极加励磁电流, 测量并绘制振幅与励磁电流的关系曲线。公式为:

A=f (n)

如振幅随励磁电流的加大而增大, 去掉励磁电流振动使消失, 则磁拉力不平衡是引起机组振动的主要原因。应注意, 磁极线圈短路引起振动的力是以大小相等, 方向相反作用于转子和定子的, 故当定子装得不牢固时, 除转子振动外, 定子也出现振动。

当电动机转子不圆或有摆度时, 将造成空气间隙不均匀, 从而产生单边的磁拉力不平衡, 随着转子的旋转, 将引起空气间隙作用周期性变化, 使单边磁拉力不平衡, 并沿着圆周作周期性移动, 从而引起机组振动。这种振动随励磁电流的加大而增大。

三、水力不平衡振动

当振幅随负荷增减而增减时, 1:1水导轴承处的振幅变化比值, 比上导轴承处的振幅变化来得敏感, 而在调相运行中振幅大幅度下降, 则水力不平衡是引起机组振动的主要原因。应检查水泵过流部分有无局部堵塞现象, 叶轮叶片间隙是否一致, 如果水流失去轴对称, 就会产生一个平衡的横向力作用在叶轮上, 故应作相应的处理。

如果振动仅在某负荷区运行中较大, 避开这负荷区域运行时, 振动明显降低, 则气蚀也是产生振动的主要原因。

如果振动的频率为:

f=2n/60

式中z—叶轮的叶片数;

n—机组转速, r/min。

就会产生间隙气蚀, 使叶轮外壳内壁和叶片外缘部位产生气蚀破坏。

参考文献

[1]《大型泵站机组安装与检修》, 扬州大学高等教材。

燃气轮发电机组振动原因与处理研究篇5

关键词：燃气轮；发电机组；振动原因；处理

中图分类号：TK477；TH11311 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）09-0110-01

1 燃气轮发电机概述

燃气轮发电机是一种常见的发电机，在工业上使用较为广泛。其主要是由燃气轮机和发电机组成，属于旋转叶轮式发电机，利用热能的转化进行发电。燃气轮发电机的的启动十分稳定，性能优越且发电质量好。燃气轮发电机的质量和体积都比较小，便于搬运。而且其工作原理和组成机构很容易掌握，所以保养维修工作一般很容易进行。在实际的发电过程中，燃气轮发电机发出的噪声较小，对环境没有污染，所以受到人们的喜爱。

燃气轮发电机出现不稳定振动是其运行过程中常见的问题，这些不稳定振动的表现形式多种多样，常见的有随时间变化而变化的，还有随机组运行工况变化而变化的。其中随机组运行工况变化而变化的振动是最常见的，主要是在有功负荷变化的情况下出现变化。随时间变化而变化的振动情况主要发生在使用年限比较久的发电机上，一般不对这种情况下的振动进行分析。

2 燃气轮机组常见的不稳定振动现象

燃气轮发电机组出现的不稳定振动情况，通常分为振动缓慢增加和振动突然加剧两种。这两种振动情况的出现有多种可能的原因，但总体而言，是因为机组运行过程中的工况发生变化。

2.1 振动缓慢增加

在一些时候，燃气轮发电机组会出现振动缓慢增加的情况。这主要是随着机组的负荷增大，振动现象会稳定一段时间，然后再逐渐增大，在降低机组负荷后振动不会立即减弱。根据相关分析，机组的振动随机组负荷增加而缓慢增大主要与机组的受热情况有关，其中存在着一个热变量，且热变量会随负荷的增大而不断增加。热变量主要有两种形式，分别与空负荷情况下的振动呈正相关和完全不相关，由于这两种形式有明显的区别，所以很容易区分。

2.2 振动突然加剧

在机组运行过程中，有时会出现振动突然加剧的情况，主要表现为有功负荷变化时，振动的幅值与相位随机组负荷的增加、解列和并列出现突然变化的情况。在机组的有功负荷处于稳定状态时，振动的幅值和相位也相对稳定。根据分析实际情况，振动突然增加的现象与机组的受热状态没有关系。

3 造成燃气轮发电机组出现不稳定振动的原因

3.1 燃气轮机组振动缓慢增加的常见原因

在引起燃气轮机组振动缓慢增加的情况中，原因可能是气缸的膨胀不良，也可能是转子出现热弯曲。导致这些情况的主要原因有以下几点：

①转轴上的应力过大。转子在运行的过程中会因为摩擦增大而不断受热，由于转子在受热后极易出现变形，所以应力过大情况下的长时间受热最终导致转子出现热弯曲。

②转子通风孔局部堵塞。转子通风孔承担者排除多余热量的任务，由于通风孔的局部堵塞，转子在运行过程中产生的热量无法散发出去，导致内部温度逐渐升高而使转子出现热弯曲。

③转轴材质不匀。转轴在发电机工作的过程中会吸收部分热量，并将热量散发到转轴的各个位置。在转轴材质不匀的情况下，由于不同材质的导热能力不同，所以会出现受热不均的情况，导致转子出现热弯曲。

④转轴上有裂纹。当转轴上存在裂纹的时候，会导致热阻在直径方向上不均匀。而热阻的变化将会影响转轴的热传导，在热传导不能正常进行的时候，转子就会因受热不均出现热弯曲。

⑤转子线圈局部或匝间短路。转子线圈出现短路的时候，电流不能通过将会使线圈产生大量热量，在线圈的热量影响下，转子温度上升，最终导致转子会出现热弯曲。

⑥转子中心孔有油或水。在转子中心孔上有油或水的时候，也会导致转子的非正常受热而出现热弯曲。

⑦导电部件松动或铜线膨胀受阻。在这种情况下，气缸的膨胀将会受到影响，最终出现气缸膨胀不良的情况。

对于气缸热膨胀不良和转子热弯曲而使发电机组出现不稳定振动时，很难在运行现场及时找出引起振动的原因，在很快找到原因的情况下，一些故障也不能及时排除。所以当燃气轮发电机组出现不稳定振动时，应及时停止运行，然后让相关工作人员在时间充足的状态下仔细查找振动原因，然后采取相应措施。实际的工作中可以先弄清楚机组轴系布置，根据轴系布置查找振动原因。

3.2 振动突然增加的原因

对于发电机组在运行过程中出现振动突然增加的情况，主要是因为活动式联轴器活动部件在传递扭矩发生变化时，突然出现径向上的不对称位移，转子的平衡状态因此而发生变化，从而改变转子的振动情况。振动突然增加时出现可以迅速根据现场情况找出原因，所以相对于振动缓慢变化的情况，振动突然增加对发电机组的正常运行造成的影响更小。

在燃气轮发电机组实际的运行过程中，造成发电机组不稳定振动的原因还有很多。其中有倾瓦失稳、轴承润滑油外泄、在轴瓦端积有较厚的油碳化物等均可能引起机组的不稳定振动。但这些原因导致的不稳定振动出现的概率较小，并且很容易识别，处理的方法也较为简单。所以在燃气轮发电机出现不稳定振动的时候一般不作考虑，只有在排除常规振动原因后才会对其进行考虑。

4 故障的诊断与处理

4.1 故障的诊断

在一些情况下，燃气轮发电机出现不稳定振动的情况时，可以在机器运转的过程中根据具体的振动进行故障的判断。这主要是针对特点明显的振动状况，或者是有经验丰富的维修人员在现场进行指导。但是大多数情况下，出于对安全的考虑。所以必须要在机器停止运行后才能对机器进行故障检查。因为燃气轮发电机组的结构较为复杂，所以在查找故障的过程中要按照一定的步骤进行。最好是先从发电机的内部检查，然后逐渐向外延伸。这样既能保证检查的有序进行，还能顺便检查发电机存在的其它问题。因为转子和转轴的状态与振动缓慢增加有密切的关联，所以当振动缓慢变化时可重点检查转子与转轴。

4.2 故障的处理

故障的处理可以分为两种情况，其中一种是故障原因能确定，另一种则是故障原因不能确定。一般情况下振动突然增加的原因比较容易确定，所以只需根据实际情况采取应对措施。具体可通过更换磨损件来彻底解决不稳定振动突然增加的情况，而在不能及时更换磨损件时，可通过高速平衡的方法来暂时缓解振动突然增加的状态。但是出于对安全生产的考虑，最好是在找到故障原因的时候立即更换相应的损坏设备。根据发电机的机构组成，可按照结构进行有序的故障处理。

对于不能及时确定原因的振动情况，以振动缓慢增加时较多。在运行现场不能及时找出原因的情况下，一般可采用高速平衡对机组的振动进行改善，抑制振动随负荷的增加而增加或尽量将其控制在一定范围内。在振动情况明显得到缓解时，可以不再进行维修。但在振动情况反复出现的时候，就必须要及时查找振动原因并将其解决。

5 结语

对于燃气轮发电机组的不稳定振动，一般情况下较难检查，为了不影响正常的生产活动，可以在其运行的时候采用一定的方法进行临时缓解。在机组停止运行的时候，再通过有效的方法对机组进行全面的检查。在查找到具体原因后，再对发电机进行全面的维修处理。这样能够在一定程度上避免生产节奏被打乱，影响发电厂的经济效益。

参考文献：

[1] 房久正，杨建刚.某台燃气轮发电机组振动原因分析及处理[J].电站系统工程，2015，（6）.

[2] 李永德，李红伟，张炳成，等.融合粗糙集与神经网络的燃气轮发电机组振动故障诊断方法[J].电力系统保护与控制，2014，（8）.

催化装置烟机振动原因分析篇6

锦西石化分公司100万t/年催化裂化装置于2003年9月完成扩能改造, 能量回收机组采用烟气轮机、离心压缩机、电机 (三机) 同轴布置。烟机型号为YLⅡ—6000A (双级烟气轮机) , 离心压缩机型号为MCL-1004, 电机型号为YK3200-2/1180, 额定功率3 200kW, 增速机型号为GJD-350-2500/1.896。烟气轮机为两级透平, 采用轴向进气悬臂转子结构。在烟机运行期间, 有时还会出现一些振动问题, 对催化三机组长周期运行有一定的影响。

一、烟气轮机机组振动原因分析

1. 振动特性

在考核烟机运行状况的指标中, 烟机转子振动值是一个重要的指标。统计资料表明, 绝大多数烟机不能正常运行都是由振动所致。其主要原因是: (1) 烟机转子属悬臂结构, 轮盘部分质量较大, 整个转子稳定性差。 (2) 烟机的工作介质是再生烟气, 不仅温度高, 而且还含有一定浓度的催化剂颗粒。 (3) 轮盘冷却和密封用1MPa蒸汽易凝结成水。 (4) 烟机为直动式, 转速较高。

基于上述原因, 烟机转子振动值一般比压缩机转子振动值大且难以控制。但烟机结构及密封要求所允许的振动值又比较小 (通常要求烟机转子的振幅不大于80μm) 。

2. 原因分析

(1) 粉尘堆积结垢或颗粒冲蚀

烟机解体检查可以发现, 在转子及两级轮盘腔内有比较严重的粉尘堆积和结垢, 叶片上有白色的催化剂沉积。这些堆积使得转子动平衡造成破坏, 进而引起机组轴振动增加。

(2) 机组对中误差

如果转子的2X倍频谱发生较大变化成为主导振动频率, 则对中不良产生的机组振动为主要因素。

(3) 动静体零件碰磨产生振动

2008年3月, 烟机因前轴承振动由14.4μm急剧上升至51μm, 后轴承振动由24.6μm上升至43μm, 烟机机壳振动烈度最大为11.4mm/s而被迫停机进行检修。拆检后发现, 转子轮盘轴颈与气封环产生严重的磨损, 轮盘轴颈产生沟痕, 一级、二级气封环严重变形, 气封环一侧梳齿密封片因磨损需要全部更换。

(4) 出、入口管线变形

入口与过渡机壳相连接的管线变形及法兰平面产生扭曲都会对机组产生影响。设备安装时若通过外力强行将管线与机体连接就会产生机壳局部翘曲变形, 内部转子与机壳产生碰撞或气流振荡, 导致外部猫爪螺栓受力变形。

(5) 运行工况不稳定

当运行工况不稳定时, 烟气流量和速度的变化可导致催化剂粉尘颗粒大小、速度不一致。粉尘颗粒足够大时, 其动能可能对叶片材料造成实质性冲蚀。因此, 粉尘颗粒大小以及速度是影响冲蚀的重要因素。

3. 烟机振动状态图谱分析

在催化装置三机组上安装的在线状态监测系统S8000可以通过捕捉各种状态信号, 在计算机上可以快速准确地了解机组的运行状况, 便于对机组进行检测并分析各项参数。

(1) 振动状态轴心轨迹分析

2010年5月21日烟机振动开始上升, 前振SISA701/1由34μm上升到42μm, 后振SISA701/3由66μm上升到78μm, 烟机机壳振动烈度最大为5.68mm/s, 对振动状况较严重的烟机4个通道进行监测, 得到前轴和后轴的轴心轨迹图, 分别见图1、图2。

从图中可以看出, 图1轴心轨迹呈椭圆形, 图2表现出明显的不稳定状态, 轨迹较凌乱, 呈现出轻微的8字形。

转子轴心轨迹呈椭圆或“8”字形的形状符合烟机组的转子不平衡, 转子不对中, 动静体零件因碰撞产生磨损和轴承瓦隙大、轴承瓦力不足等的振动故障识别特征, 具体情形还需进一步分析。

(2) 振动状态频谱图分析

YLⅡ-6000A机组的频谱图为正弦波, 频谱的主要组成频率为工频。烟机前后轴振动测点的频谱图分别见图3、图4。

从各图中可以看出, 前轴轴振测点XISA701/1和后轴轴振测点XISA701/3只有一倍频增长的快些, 其他倍频及谐波变化不大。

由于各通道振动成分分布状况主要成分为工频, 所以判断主要是催化剂粉尘结垢导致的动不平衡。

4. 结论

针对催化装置烟机工况特点及查看状态图谱, 可知烟机的振动是由催化剂的结垢不均匀和垢污脱落所形成的动不平衡而引起的, 而催化剂的结垢明显与轮盘冷却蒸汽的温度有关。因为低压蒸汽管网用户较多, 尤其是白天与夜晚相差较大, 蒸汽的温度无法保证。因此, 根本不需要停机检修, 只要保证蒸汽的正常温度, 烟机的振动值就会回落、稳定。之后, 车间进行调整, 烟机振动值回落到之前的最高值68μm, 运行非常平稳。

二、改进措施

1. 严格控制烟机入口温度

严格控制再生器的温度不大于700℃, 控制烟机的入口温度在 (655±5) ℃, 避免超温对烟机寿命的影响。

2. 提高轮盘冷却蒸汽品质

如果蒸汽温度低或带水, 则不仅可导致轮盘温度波动大, 而且可造成水击, 引起机体振动或机组各点膨胀不均匀, 造成叶片松动和催化剂的堆积等, 由此影响机组的动平衡, 导致机组振动加大。尽量提高蒸汽温度, 并加强蒸汽脱水处理, 杜绝蒸汽带水现象发生。

3. 提高控制、保护系统可靠性

对于烟气轮机来说, 最危险的工况是超速。为此, 在每次开机前, 仍需严格对其进行校验和调试。

4. 提高烟机运行效率

(1) 在不影响两器 (反应器、再生器) 压力及平稳操作的情况下, 尽量增大烟气轮机入口蝶阀开度以提高烟气轮机入口流量, 减少旁路流量。 (2) 在不超温、不超压的前提下, 尽量提高烟气轮机入口压力和温度使烟气轮机在设计点附近工作。 (3) 尽可能保证两器、三旋的平稳操作, 尽量降低烟气轮机入口烟气的催化剂粉尘浓度。 (4) 在满足系统用风需要的情况下, 及时调整风机的负荷。 (5) 在保证能量回收机组不超速的情况下, 尽可能降低双动滑阀的开度, 增大进入烟机的气流量以提高烟机的做功能力。

三、结论

烟机的稳定运行是催化装置优质平稳运行的基础, 是装置节能降耗的关键点。通过设备状态监测和故障诊断对烟机振动进行分析, 做出正确的决策, 把烟机事故消灭在萌芽状态, 为今后大机组设备的管理积累了经验, 是保证设备连续、安全、可靠、高效和经济运行的重要技术手段。

摘要：针对锦西石化分公司100万t/年催化裂化装置烟气轮机振动值高的情况, 充分运用了S8000大型旋转机械在线状态监测与分析系统, 对催化装置双级烟气轮机的振动进行了分析, 并提出了改进建议。

关键词：烟气轮机,转子,振动,状态监测

参考文献

[1]沈庆根.化工机器故障诊断技术[M].杭州:浙江大学出版社, 1994.

风机振动的原因诊断与处理篇7

1 振动原因分析

一般来说其振动源应该来自风机本身, 如转动部件材料的不均匀性;安装、检修质量不良;转子磨损或损坏, 前、后导叶磨损、变形;制造加工误差产生的转子质量不平衡;轴承及轴承座故障等, 都可使引风机在很小的干扰力作用下产生振动。但由于采取了一系列相应的处理措施, 如风机叶轮进行防磨处理, 增加引风机运行振动监测装置等, 解决了一些实际问题, 风机低负荷运行良好, 但长周期运行时振动增大现象仍未能解决。

2 现场检测与诊断

2013年某日, 聚合车间技术员发现风机振动明显增加, 因此通知设备监测诊断中心, 在风机现场采集了该机的振动数据, 并进行了振动过大的原因分析。

该风机由一台双速电动机驱动, 转速2920转/分和1440转/分。采集数据时的转速为:2920转/分。振动数据见附表, 机组及振动测点见下图。

该机振动最大位置在电动机的风机侧测点2部位, 铅垂向振动速度 (有效值) 达:8.6mm/s, 轴向达:16mm/s, 均超标 (不得超过7.1mm/s) 。

振动信号的频谱图如右上图:

由此, 我们分析认为, 该机振动过大的原因是:转子动平衡精度变差:叶轮轴向变形过大, 造成轴向振动过大。可以采取的措施有:建议首先平整叶轮;平整叶轮后, 进行动平衡处理。经过这一处理后, 振动达标。

某日, 一车间的主风机组的轴流机入口侧振动逐渐增大, 振动严重超标并波动, 相对轴振动4H由25微米增到57微米。齿轮箱高速轴振动也增大, 并存在齿轮箱南侧和主风机南侧瓦温高的问题, 通过现场监测和分析, 并利用在线监测系统和离线监测仪器采集的数据进行了分析。测点布置图如右下两图:

采集数据时, 机组转速6000转/分。相对轴振动最大的测点是轴流压缩机的4XH/4YV:57-66/20微米;一倍频占通频振幅的79%。壳体轴承座处各测点的振动速度不超标, 但因齿轮冲击造成的分量较高。

通过现场分析认为振动比停机前大的主要原因应该是:1.轴流压缩机转子存在轻度弯曲 (已逐渐恢复) , 另外轴流压缩机齿轮箱侧瓦间隙存在侧向大、顶部小的问题;2.齿轮轴的平衡精度较低, 齿轮啮合状态不良, 两齿轮轴线的间距和平行度有问题。通过解体检修, 对弯曲轴进行更换, 解决了这一问题。

参考文献

[1]施维新.汽轮发电机组振动及事故[M].中国电力出版社.

[2]韩捷, 张瑞林.旋转机械故障机理及诊断技术[M].机械工业出版社.

离心风机的振动原因探析篇8

离心风机的运行是否稳定、安全可靠, 不仅对工厂的正常生产是十分关键的, 而且将保证单位所需的能源。所以, 努力保证其平稳、安全运行是设备维护、检修工作的主要内容之一。

2 离心风机振动现象与原因

机械故障产生的原因是多种多样的, 离心风机发生的故障从结果上看, 同其他各类通用机械相比, 因其结构简单, 在运转过程中相对摩擦较小, 故直接因磨损而产生的故障较少。但在运行过程中大部分故障及事故产生的表观现象几乎为振动, 当振动加剧、增强到一定幅值便引发故障或事故。

运动的机械就会产生振动, 离心风机也是如此。正常情况下, 由于其振动是一种随机振动, 振动参数总是在某一平均值附近波动, 随时间变化而变化的现象不明显。以目前普遍使用的离心鼓风机来看, 其运行正常时各支撑点的表测振幅小于0.44 mm, 基本可视为无异常。但由于生产工艺流程中不定因素的原因和机组检修有误的可能, 时有使机组振动加大造成被迫停机, 甚至机组部件损坏的现象发生, 故对其产生的原因进行分析后提出正确处理措施是必要的, 也是适用的。

2.1 转子不平衡

风机转子是鼓风机的核心部分, 在制造过程中, 存在着形状不对称、材质的不均匀、热处理变形、加工及装配误差等原因, 不可避免地存在着偏心质量。设偏心质量为m, 偏心距为e, 转子以一定角速度～转动时, 偏心质量m产生的离心力:

Fo=mew2

投入运行的机组在经过一段时间后, 其振幅会发生变化, 一般是由小到大的趋势。引起振幅变化的原因就是m与e发生变化, 主要发生在以下部位:

(1) 转子叶轮的铆钉, 因叶片腐蚀、疲劳后脱落。

(2) 局部的不均匀腐蚀、穿孔。

(3) 转子叶轮流道的堵塞、挂渣等造成动不平衡力矩的增大而引起风机的振动增大, 破坏机组的正常运行。

由于转子不平衡引起振动加剧的特征现象主要有下述几种表现:

(1) 振动的频率与转速同频。

(2) 振幅随转速和负荷的增加而加剧。

(3) 在通过临界转速时振动加剧 (刚性轴除外) 。

2.2 气流旋转脱离和喘振造成的振动

离心风机的喘振是其本身固有的特征, 一般认为离心风机喘振现象包含两方面的因素:离心风机的气流在一定条件下出现“旋转脱离”是产生喘振的内在因素;与离心鼓风机联合工作的管网系统的特征是其外界条件。只有外界条件适合于内在因素时, 离心风机才发生喘振现象。由于管网阻力的增加, 管网特性曲线左移, 致使风机工况点向小流量偏移。风机的流量Q减少, 而使气体进入叶轮和叶片扩压器的正冲角增加, 附面层分离区扩大, 产生相对于叶轮旋转方向的“旋转脱离”, 而使叶轮前后压力产生强烈的脉动。当流量QJ少到Q min时, 上述的正冲角增加得更大, 分离区随着扩大, 由于旋转脱离而引起的强烈周期性振动, 致使鼓风机不能稳定工作, 出口压力会突然下降, 而管网中气体压力并不同时下降, 这时, 管网中压力户, 大于出口压力户, , 即P1>P2。因而管网气流倒流向鼓风机, 直至两者压力达到新的平衡, 即P1′=P2′, 这时, 鼓风机又开始向管网压缩气体, 鼓风机恢复正常工作, 使管网中气体压力升高。

风机发生喘振时的特征表现主要有下述几种:

(1) 气流参数产生大幅度脉动, 各类显示仪表可观察得到波动。

(2) 声音异常, 一般会发生周期性的脉动噪音, 周期性的呼哧、呼哧声。

(3) 机组振动加剧, 一般多为低频振动, 振动频率与管网容量的平方根成正比。

2.3 部件损坏引起的振动

除上述原因引起的振动外, 尚有许多安装及检修不当, 运转中零部件损坏等原因引起的振动, 主要表现在:

2.3.1 动、静部分发生的摩擦

动静部分发生摩擦, 多与安装不当或机组温度过高、部件变形、检修不细致等原因有关, 其振动产生的特征现象主要是:

(1) 振动加剧;

(2) 振动频率分布较宽, 范围为2～8倍速频频率;

(3) 启动或停车时可听到金属摩擦声。

2.3.2 联轴器对中不良

主要是安装检修不当造成, 其特征表现主要是:

(1) 振动加大, 主要发生在联轴器附近的两个轴承上;

(2) 振动随机组负荷的增加而增加;

(3) 振动频率一般为2～3倍低速频频率。

2.3.3 轴承故障引起的振动

轴承故障产生的原因, 大多是因轴承间隙扩大、润滑系统及油质不良等原因造成, 它引起的振动表现特征一般为:

(1) 机组振动加大, 甚至发生强烈摇动;

(2) 回油温度超过正常值许多。

部件损坏引起的振动是多种多样、多原因的, 正确分析及判断靠日常积累的实际经验来确定, 必要时可借用设备故障监测及诊断来分析判断, 我厂曾利用设备诊断技术及时发现了主电机轴瓦掉块、主轴对中不良等原因引起的振动, 避免了机组进一步劣化而导致事故的发生。

3 风机振动消除的主要方式

由上述各种原因引发的机械振动会使鼓风机的转子及定子部件受到交变的动应力而损坏密封和轴承, 甚至发生转子与定子相碰撞摩擦, 压送的气体外泄, 引起着火爆炸等恶性事故的发生, 因此对其必须力争尽早发现、尽快判断、尽力消除。

3.1 动不平衡的消除

对于动不平衡的消除方法目前有两种, 一是理论计算法, 实际生产中很难应用, 且计算繁琐, 一般不使用。另一种就是普遍采用的借助于动平衡试验机, 采用多次试重法, 在满足振幅最小或允许范围内进行加重或减重。以减少或消除偏心质量, 使转子恢复平衡精度。我厂采用的是自制的低速动平衡机, 利用三点加重法测试转子的动不平衡量, 动不平衡量及坐标找定后, 采用加重法或去重法来消除不平衡量, 使转子达到动平衡要求。

3.2 离心风机喘振现象的消除

从前述分析中已知, 离心风机喘振的发生主要与管网状态变化及机组运行调节有关, 而与机械部分无关。因此, 喘振现象的消除主要集中在系统操作上。

我厂风机喘振现象主要在开机、倒机或管网阻力波动时发生, 具体表现在以下几个方面:

(1) 开机时, 操作人员操作不当, 出口阀门未能及时迅速打开, 致使机组在小流量状态下运转, 发生喘振。此时及时纠正, 迅速开启出口阀, 加大流量, 使机组在正常工况曲线运行即可消除。

(2) 倒机时发生喘振, 主要表现在双机并联管网上, 此时一机正常运行, 一机欲停, 备机欲开状态下, 如指挥不当, 容易造成开、停两台机因“争风”而处于小流量下, 致使喘振发生;或停机出口阀门关闭后, 新启动的机组因启动缓慢, 受正常运行机组压力阻拦而带不上负荷, 使其在喘振状态下运行。对此情况, 可将欲停机迅速关闭, 急速启动备机达正常工况;如因带不上负荷, 可短时间减少运行机的负荷, 待启动机带上负荷后, 再将两机联合调整正常, 即可消除。

(3) 管网阻力波动, 主要有两方面, 即鼓风机机前吸力受阻和机后压力升高, 此时只要找出原因, 及时调整工艺, 即可排除异常。

(4) 因零部件受损而引起振动的消除, 则主要靠停机运行检修, 排除缺陷, 恢复正常即可。

4 结语

汽轮发电机异常振动原因分析篇9

由于风道堵塞和匝间绝缘窜动会产生通风不畅, 引起转子不对称冷却, 加上径向温差的存在, 从而产生热不平衡振动。振动频率为工频, 且冷却介质温度越高, 振动越小。因转子冷却风道局部堵塞将引起局部温度升高, 当冷却氢气温度较低时, 径向温差较大, 随着冷却氢气温度的升高, 转子径向温差减小, 因此通过改变冷却氢气的入口温度可以判断有无不对称冷却故障。

匝间短路和风道局部堵塞时, 首先引起绕组温度的变化, 通过绝缘层传给转子本体, 而转子本体热容量大, 比绕组温度变化慢, 因此振动随励磁电流的增大而增大, 但励磁电流会产生时滞现象。表1为发电机匝间短路和风道局部堵塞时振幅与励磁电流的变化。

2 热效应导致振动原因分析

2.1 转子绕组出现的匝间短路

造成发电机转子绕组匝间短路的故障原因很多, 主要是由于转子绕组匝间绝缘失效造成的, 特别是靠近转子两极处出现的匝间短路故障非常容易引起转子振动的变化。匝间短路故障主要出现在运行时间较长的机组上, 因为绕组发生匝间短路故障是随机组运行时间增加逐步发生并日趋严重的。在机组的运行中, 由于旋转的转子绕组在离心力作用下将使其产生移位变形。冷态起动机组时, 转子电流突增, 由于铜铁温差使绕组铜线蠕变留下的残余塑性变形和积累, 会导致匝间绝缘出现损伤。在运行中内冷转子绕组堵塞, 局部严重过热也会使匝间绝缘烧损。

转子绕组匝间短路将造成绕组间的阻抗降低, 形成局部过热点。转子绕组匝间短路引起的振动往往随转子电流增加而变化, 属于重复性的一类, 可以通过转子平衡将这种新增加的振动热矢量消除。但同时应注意匝间短路还可以引起磁通量的不对称, 出现不对称的磁拉力, 这种磁拉力可以激发1倍频、2倍频和4倍频振动, 而且由电磁力引起的振动在断电后会立即消失, 因此对匝间短路可以通过频谱和解列后振动有无突变做出分析。

2.2 转子的冷却回路受阻或者出现不对称的冷却截面

转子的冷却回路受阻或者出现不对称的冷却截面容易产生周向温度不平衡, 类似转子绕组的匝间短路, 造成转子产生热态弯曲。产生此类故障多为水内冷转子的发电机, 转子冷却水由励磁机侧的轴中心进入该侧转子的水室, 在水室内进行分配后经过进水侧绝缘水管流到各套线圈内, 冷却水冷却线圈后从汽轮机侧经绝缘水管排出机外, 经冷却器冷却后再循环使用。随着机组运行年限的增加, 转子内各内冷水路会存在不同阻力, 引起冷却水流不均匀, 产生发电机转子热态弯曲, 从而引起振动异常。另外, 对于氢内冷发电机也会出现风道异物堵塞, 匝间绝缘垫片安装过程中有垫偏或漏垫的情况, 在运行中由于滑动引起绕组通风孔不畅等情况, 这时转子也会出现不对称的冷却截面。转子的冷却回路受阻或者出现不对称的冷却截面产生的转子热弯曲振动特征表现为:

1) 振动值与冷却介质的进口温度有关, 提高冷却水进水温度或氢冷器出口的氢温会使转子的振动值降低。这是因为转子内出现不均匀冷却时, 冷却介质温度提高, 不均匀部分温度上升较小, 从而减少了转子不对称温差, 使转子的热弯曲程度降低, 振动值也相应降低。

2) 转子两侧的振动值有所不同, 对于水内冷转子, 冷却水回路往往是在励侧进、机侧出, 机侧的转子不对称温差要小于励侧转子的不对称温差;对于双流式氢冷转子, 当单独改变发电机一端氢冷器出口氢温, 使转子的励侧、机侧形成不对称温差, 加剧转子受热不均匀的程度, 也会改变转子的振动频率。

2.3 转子线圈和线槽之间的滑动

如果转子线圈在线槽内安装固定的不均匀, 线圈和槽楔间、端部线圈和护环内壁间就会出现不均匀的摩擦力。转子电流加载时, 线圈不能在各方向上自由均匀地膨胀, 摩擦力较大的线圈会给转子在轴向施加一个作用力, 从而导致转子在此方向出现弯曲。一般来讲, 转子电流越大, 转子弯曲程度也就越明显。由于线圈的膨胀受阻在个别情况下并不是连续的, 因此线圈的膨胀往往也表现出阶跃的形式, 转子振动的变化会出现局部的突跳现象。当这种膨胀受阻到比较严重的程度时, 即便是不加载转子电流, 线圈也难以恢复到原始位置, 振动变化表现为一种不可逆的过程, 当转子振动较大时被迫停机后再次启动, 转子的振动恢复到原始值。

2.4 护环、中心环的错位安装

发电机转子两侧的端部线圈在运行中将产生离心力和受热膨胀, 如果护环、心环安装配合不当或者护环在受力下产生变形, 会导致端部线圈沿转子径向发生位移、变形和偏心, 或者心环在受力作用下失去保持护环与转轴同心的作用, 将会对转子振动产生明显影响。一般来说, 悬挂式护环比刚性护环对端部线圈热态变形的敏感性更强。

以上是发电机转子热态下导致振动故障最常见的几种因素。导致转子产生不均匀受热、膨胀以及摩擦力的因素随转子电流的改变而改变, 说明此类影响转子振动变化的故障常具有热敏感性。实际上转子热效应导致的振动问题往往不是单独某个原因造成的, 一般是多种因素共同作用的结果。

3 发电机异常振动故障示例

某电厂一台6MW小型汽轮发电机组, 轴系由汽轮机转子和发电机转子组成。每个转子由2个轴承支撑, 其中1号和2号轴承对应汽轮机转子, 3号和4号轴承对应发电机转子。

该机组大修后首次开机过程中, 因振动过大, 机组不能升速到临界转速。通过对机组的3次动平衡, 分别消除了临界转速、工作转速和满负荷下的振动。但是该机组运行2天后, 振动又逐渐增大, 直至振动保护动作跳机。对振动数据进行了全面分析, 判定转子与汽封之间发生的动静摩擦是导致异常振动的根本原因。据此进行了治理, 并重新进行了高速动平衡, 取得了良好效果。

机组大修后第一次开机, 转速升到1 300 r/min时, 发电机前轴承出现异常振动, 振动幅值达到90 μm, 当转速升到1 500 r/min时, 3号瓦的振动幅值接近160 μm, 机组被迫停机处理。

从振动频谱上看, 振动信号以工频分量为主, 振动故障属于强迫振动一类, 很可能是由于发电机转子不平衡引起的异常振动。因而, 应首先考虑进行发电机转子动平衡试验。

在对机组振动特性进行分析的基础上, 只通过1次加重就使机组顺利通过临界转速, 临界转速下最大振动值从158 μm减小到56 μm, 但是3 000 r/min下3号瓦水平振动为40 μm。从振动频谱上看, 振动信号仍然以工频分量为主, 因此, 再次调整时应加重减小空载下的振动。

在转子两端同时加混合形式的配重, 通过1次加重就将过临界转速时3号瓦的振动降到30 μm, 空载下3号瓦的振动减小到30 μm。但在带负荷过程中, 振动会随负荷的增加逐渐上升。当负荷为5.5 kW时, 3号瓦水平方向的振动幅值达到54 μm, 其余几个轴承的振幅都在30 μm以下。

为消除带负荷后的振动, 进行第3次调整加重。在转子两端加重P3=160 g∠70°, P4=160 g∠280°, 满负荷下各瓦振动小于30 μm。通过3次动平衡试验消除了临界转速、空载及满负荷状况下的振动, 每种工况下的平衡试验都一次完成, 且效果明显。

4 结束语

结合实例分析了汽轮发电机振动产生的原因, 工频振动是发电机转子系统中常见故障原因, 是决定采用何种措施消除振动的关键, 该分析结论为现场发电机工频振动诊断提供了分析判断的思路和方法。

摘要：汽轮发电机的异常振动是发电厂最为常见故障。分析由于汽轮发电机转子不对称及热效应导致汽轮发电机产生振动的原因, 并对发电机转子工作异常现象进行分析。最后, 结合工程实例对某电厂大修后开机过程中异常振动故障进行分析, 为发电机工频振动诊断提供分析判断的思路和方法。

关键词：汽轮发电机,振动,原因

参考文献

[1]陈学杰, 杨薛亮.汽轮发电机转子工频振动的原因分析与诊断[J].电力设备, 2006, 7 (12) :67-70.

[2]黄葆华.汽轮发电机转子热效应导致振动的分析[J].华北电力技术, 2004 (11) :52-53.

[3]张磊, 张玉祥, 杨建刚.某小型汽轮发电机异常振动诊断预处理[J].汽轮机技术, 49 (5) :390-391.

[4]黄文虎.设备故障诊断原理、技术及应用[M].北京:科学出版社, 1996.

振动原因篇10

关键词：生料粉磨；立磨系统；振动原因；研磨压力；料层厚度

中图分类号：P634 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0074-02

1 概述

干法生产线变得日益大型化，对生产物料的需求也越来越大，因此，立磨的优势显得更加明显。首先，立磨能够粉碎的颗粒范围很大，所以不需要再重新配置一些细碎装置。其次，立磨因为属于风扫式的烘干粉磨系统，能够承受250℃以上的高温，预分解窑中的高温废气能够直接用来烘干物料，而且烘干的效果高于风扫管磨。再次，由于立磨粉碎是闭路粉磨，物料能够在短时间内充分研磨，因此，其耗电量很低。就此而言，短的研磨时间和低的耗电量使得立磨机的生产效率很高。最后，立磨机的内部结构紧凑，而且外部设备较少，能够节约很多空间，减少前期投入。立磨还具有扬尘小、噪音低，对环境污染程度低等优点。

立磨机正常情况下运转平稳，噪音基本不会超过90分贝，但如果操作不好的话就会引起振动，从而产生很大的噪音。对于立磨机来说，合理的振动是允许存在的，但要是振动过大的话，必然会导致立磨机中一些配件的损坏，所以，在生产过程中必须严格控制立磨机的振动。

2 立磨机的粉磨原理

立磨是由液压装置、磨辊、磨盘、传动装置等部件构成。其主要部分是磨盘和磨盘上的滚动磨辊。进入磨内的物料通过离心力的作用形成环形的料床，在磨辊和磨盘相互滚动时，大的物料首先被钳入磨盘和磨辊之间，经过挤压作用被粉碎成粉末。在粉碎过程中大块的物料承受的压力比较大，随后将压力传到次一级大的物料上，这样依次随着物料的粒度的减小，研磨压力递减。这样在滚压的作用下，大大小小的物料颗粒能够在很小的空间内密集堆积，小颗粒物料之间能够相对滑动产生剪切力，使得细小的颗粒物料进行更进一步的

细磨。

在立磨的上部有选粉装置，立磨下部通入的热空气，在离心力的作用下，磨粉从磨盘边缘溢出，由高速气流扬起送入选粉机进行下一步的选粉分离，而粗粉则会再次返回到磨盘中进行二次研磨，从磨盘甩出的大块物料不会被热空气吹起，而会在重力的作用下落到刮板仓中，经过外循环系统，又重新回到粉磨系统中再次

研磨。

3 立磨振动的原因分析

引起立磨振动的原因有很多种，其主要有控制系统、装备和工艺等问题。在引起立磨振动的原因中工艺控制占重要因素，在实际的生产操作中很多振动是因为操作不当引起的，如因料层控制不稳而引起的振动。由于料层太薄，可粉磨的物料就会很少，因而粉磨产量就会降低。同时，物料层过薄还会导致磨盘和磨辊之间产生刚性接触，这样会引起很大的振动，导致立磨设备发生严重磨损、增加能耗。如果料层过厚，立磨的研磨能力会有所降低，其内部循环的负荷会加大，引起磨辊的上下跳动，对设备产生严重损害，影响设备的安全使用。因此，对料层的控制十分重要，影响料层变化的原因有很多种，其中物料特性包括物料的水分、摩擦因子和物料的入磨粒度等，此外还有温度和压差等因素的

影响。

3.1 物料特性

物料摩擦因子：直接反映了在研磨各种物料时所产生的内部摩擦力的大小情况。其直接关系到物料层能否形成稳定的磨料层厚度，能否保持稳定的料层厚度直接影响立磨粉磨的程度。其中摩擦因子小的物料会因为挤压的作用而被挤压出槽外，必然导致料层过薄，很容易导致磨盘和磨辊直接接触，导致设备发生振动损坏内部设备；如果摩擦因子很大，物料就会受到很小的碾压而形成饼状，很难松动，造成研磨困难。

物料的入磨粒度：进入磨盘的物料粒度大小要和磨辊、磨盘相匹配。随着磨辊直径的变大，磨辊的外周线速度也不断增大，所以产生的摩擦力随之也增大，因此磨辊也更易和物料咬合，所磨物料更加容易被碾压成料层，所以，可以适当增大物料入磨粒度。但当物料粒度过大时，则会导致磨辊受到很大的冲击，造成三个辊子不平衡而引起的振动；由于物料粒度过小，物料会随着热风机进入选粉机，不能在磨盘上形成物料层，使得磨盘和磨辊直接接触产生振动。一般来说，进入立磨的颗粒尺寸大小应该是磨辊直径的5%左右为最好。

物料水分含量：物料所含水分的多少对立磨有很大影响，要是水分含量过大，物料不易干燥，过湿的物料粉磨会包裹粘附其他物料，甚至包裹磨辊，导致磨盘上物料堆积，造成磨辊难以压下，引起振动跳停。若是物料水分过小，物料的粘度会过低，物料间的摩擦因子会降低，使得其很难在磨盘上停留足够长的时间，无法形成一定厚度的料层，这样会导致磨盘和磨辊产生刚性接触，使振动加剧。

3.2 入磨压力和出磨压力之间的差值

入磨压力和出磨压力之间的差值即为压差，其是影响立磨振动的主要原因之一。压差的变化直接反映了立磨内部循环负荷率的变化，其和物料粒度、物料特性、研磨压力、磨内通风、物料水分、磨机喂料量等很多因素有关。比如物料入磨粒度过小、研磨压力大、水分低、喂料量大和通风不足等，都会造成差压升高、料层变厚；相反就会导致差压降低、料层变薄，造成立磨振动，不及时调整就会引起立磨跳停。

3.3 热风的温度

热风的温度对立磨振动会产生很大的影响，因为在固定的立磨中其通风量要保证物料的烘干效率，因此，必须控制好入磨热风的温度，这主要依据入磨和出磨物料的含水量。但风温控制不好也会在一定程度上影响立磨的研磨效率，如果风温过高，能够达到很好的烘干效果和粉磨效果，但会引起物料层过薄。如果风温过低，就会造成烘干物料困难，粉磨难以进行，物料易被压成饼状，造成立磨振动。在一般情况下，风温在入口处为200℃～250℃为宜，在出口处依据物料的含水量和磨内喷水，温度应该控制在80℃～120℃为宜。在此参数下立磨运行平稳高效，不会产生很大的振动。

3.4 研磨压力

研磨压力是主要由中心架、液压系统和磨辊自重所施加的压力总和，研磨压力直接关系到物料的压缩比以及料层厚度，研磨压力增大，厚度变薄；反之，压力变小厚度增加。

4 控制立磨振动的相关对策

4.1 喂料操作

当物料含水量很高时，就应当适当提高出塔口温度，将磨内压差提升至理想值。如果发生喂料不足，回料少的情况，应当增加喂料，保证磨内正常压差，以免引起振动。如果料层过厚，应及时减少喂料量，并保证出料口通畅；相反则要增加喂料量。

4.2 研磨压力控制

如果立磨的研磨压力反馈的数值小于设定的数值，则证明蓄能器压力过低，必须及时补充氮气。

4.3 温度控制

要是温度过高可以通过磨机功率进行适当调节或者直接开启冷风阀门。

4.4 压差控制

当喂料量很大且粉磨能力不足时，会造成磨内压差上升，此时要根据磨机功率适当减少喂料量。产品过细会使内部循环负荷增大，使压差上升导致振动，因此要适当减低选粉机转速。

5 结语