基于流形学习的汽轮机转子振动故障诊断
汽轮机振动故障诊断与分析资料解读
汽轮机振动故障诊断与分析一、振动基础知识构成一个确定性振动有三个基本要素:即振幅 A ,频率f (ω)和相位φ,即使在非确定性振动中,有时也包含有确定性振动。
简谐振动:单自由度系统的自由振动,能用正弦函数或余弦函数表示的振动 。
0=+kx x m02=+x x nωm k n =ω)cos()(φω-=t A t xn旋转轴的振动:假设转子中部有一不平衡重量Q ,所处半径为r ,可以将Q 、r 看作分布在一段2h 长度上的分布载荷。
如果用转轴的偏心距U (s )来表示这种不平衡,则:⎪⎩⎪⎨⎧=O hmg Qr s U 2.)( h S S h S +≤≤-11式中:m 为转轴单位长度的质量,S 表示沿轴方向的位置,将Q 、r 引起的偏心U (s )按振型进行展开,则可得:123123()sinsin sin sinn k ss sU s A A A LL Ln s A Lππππ∞==+++⋅⋅⋅⋅⋅⋅=∑式中:A1、A2、A3……An 为各阶振型系数,可以用求取傅里叶系数的方法求得:S 在其他各点h Ln Sin S L n hn mg Qr h S L n h S L n hn mg Qr hs hs s L n n L hL mg Qr sds L n h mg Qr L A h S h S πππππππππ11111n sin 24)](cos )([cos 22cos 22sin 2211=--+-=-+-==⎰+-我们经常用到的一个振动测量参数Vrms为速度有效值,Vrms≈0.707v也称速度均方根,因为它最反映振动的强烈程度,所以又称振动烈度。
Vrms≈0.707v。
ωt+φ-----为相位。
相位(phase)是对于一个波,特定的时刻在它循环中的位置,相位描述信号波形变化的度量,通常以度(角度)作为单位,也称作相角。
当信号波形以周期的方式变化,波形循环一周即为360°实际工作中我们测量的相位是一个以键相脉冲为参考点的一个角度,目前大多仪器是如此定义的:振动高点相对与键相脉冲的角度差。
汽轮机振动故障诊断技术研究
汽轮机振动故障诊断技术研究摘要:对汽轮机典型的振动类型和振动故障的诊断技术进行了研究。
根据故障诊断方法在信号处理与理论模型的不同,将诊断技术分为,基于信号处理的诊断方法、基于知识的诊断方法、基于解析模型的诊断方法、基于离散事件的诊断方法。
研究表明,基于各种故障诊断方法在检测信号、知识获取、识别故障位置及适用条件等均有不同的优势和侧重。
关键词:汽轮机故障诊断小波神经网络1、引言二十世纪以来,随着工业生产和科学技术的发展,机械故障的可靠性、可用性、可维护性与安全性问题日益突出,从而促进了人们对机械设备故障机理及诊断技术的研究汽轮机是电力生产的重要设备,由于其结构的复杂性和运行环的特殊性,汽轮机的故障率较高,而却故障危害也很大。
汽轮发电机组常见的机械振动故障有:转子不平衡、转子弯曲、转子不对中、油膜振荡、碰摩、转子横向裂纹和转子支承系统松动等。
汽轮机振动故障的汽轮机最常见的故障,因此,汽轮机的振动故障诊断一直是故障诊断技术应用中非常重要的部分。
2、基于信号处理的振动故障诊断方法信息的采集和处理是实现机组振动检测与故障诊断中的一个基本环节、也是振动检测软件的核心技术。
现代信息分析主要包括两种形式:一种是以计算机为核心的专用数字式信号处理仪器,另一种是采用通用计算软件来进行信号分析的方式。
2.1小波变换方法这是一种新的信号处理方法,是一种时间—尺度分析方法,具有多分辨率分析的特点。
利用小波变换可以检测信号的奇异性。
因噪声的小波变换的模的极大值随着尺度的增大而迅速衰减,而小波变换在突变点的模的极大值随着尺度的增大而增大(或由于噪声的影响而缓慢衰减),即噪声的lipschitz指数处处小于零,而在信号突变点的lipschitz指数大于零(或由于噪声的影响而等于模很小的负数),所以可以用连续小波变换区分信号突变和噪声。
同样,离散小波变换可以检测随机信号频率的突变。
孙燕平等应用了小波分析理论,采用多分辨分析和小波分解等基本思想对汽轮机转子振动信号进行了分析,针对振动信号的弱信号特征,提出了基于离散小波细化频率区间,小波分解后进行能量谱分析和小波变换结合傅立业变换分析法,并将其应用于模拟转子试验台上。
汽轮机振动故障的原因分析与处理
汽轮机振动故障的原因分析与处理汽轮机振动故障是指汽轮机在运行过程中出现的振动现象,会导致设备损坏、工作不正常甚至发生事故。
下面对汽轮机振动故障的原因分析和处理进行详细介绍。
一、原因分析1. 设备设计缺陷:汽轮机的设计缺陷可能导致振动故障。
叶片的几何形状不合理、叶栅的位置安装不准确等都会影响汽轮机的平衡性和稳定性,从而引发振动故障。
2. 设备安装问题:汽轮机安装不当也是引起振动故障的原因之一。
底座没有正确调整、冷却水管道接口位置不准确等都会导致汽轮机出现振动现象。
3. 运行环境问题:运行环境的变化也会引发汽轮机振动故障。
温度变化大、湿度过高、颤振现象等都会对汽轮机的运行稳定性产生不利影响。
4. 润滑和冷却系统故障:润滑和冷却系统的故障会导致汽轮机部件过热、磨损增加,从而引发汽轮机振动故障。
5. 设备老化和磨损:长时间运行或使用过久的设备容易出现磨损和老化,从而引起汽轮机振动故障。
二、处理方法1. 设备检修和维护:定期对汽轮机进行检修和维护,及时处理存在的问题,及时更换老化和磨损的部件,从源头上减少振动故障的发生。
2. 设备平衡和校正:对叶片和叶栅等关键部位进行平衡和校正,提高汽轮机的稳定性和平衡性,减少振动现象的出现。
5. 加强润滑和冷却系统的管理:定期检查润滑和冷却系统的工作情况,确保系统正常运行,从而减少振动故障的发生。
汽轮机振动故障的原因分析与处理需要综合考虑设备设计、设备安装、运行环境、润滑和冷却系统等多方面因素。
通过定期检修和维护,加强设备平衡和校正,合理管理运行环境和润滑冷却系统,可以减少振动故障的发生,提高汽轮机的工作效率和安全性。
汽轮机振动故障检测与诊断研究
汽轮机振动故障检测与诊断研究摘要:随着科学技术的发展,我国机械制造水平得到了快速提高,使得汽轮机内部结构越来越复杂,给检测与诊断工作带来了很大的难度。
正确掌握先进的故障检测技术,能有效提高诊断质量,保障汽轮机安全、稳定的运行,避免对企业的发展造成影响。
对此,笔者对汽轮机振动故障检测与诊断进行了研究。
关键词:汽轮机;故障检测;诊断技术汽轮机是电力系统中的重要组成部分,保障其安全性,可确保电力系统稳定运行,实现其应有的效益。
但在实际运行时,汽轮机经常会出现一些故障,影响了机器的正常使用。
而将信息化技术应用在汽轮机振动故障检测与诊断上,能有效提高故障分析效率,便于进行维护,保障机组振动程度处于合理范围内。
一、我国的发展情况我国在故障诊断技术方面的研究起步较晚, 但是发展很快。
一般说来, 经历了两个阶段:第一阶段是从70 年代末到80 年代初, 在这个阶段内主要是吸收国外先进技术, 并对一些故障机理和诊断方法展开研究;第二阶段是从80 年代初期到现在, 在这一阶段, 全方位开展了机械设备的故障诊断研究, 引入人工智能等先进技术, 大大推动了诊断系统的研制和实施, 取得了丰硕的研究成果。
1983 年春, 中国机械工程学会设备维修分会在南京召开了首次“设备故障诊断和状态监测研讨会”, 标志着我国诊断技术的研究进入了一个新的发展阶段, 随后又成立了一些行业协会和学术团体, 其中和汽轮机故障诊断有关的主要有, 中国设备管理协会设备诊断技术委员会、中国机械工程学会设备维修分会、中国振动工程学会故障诊断学会及其旋转机械专业学组等。
这期间, 国际国内学术交流频繁, 对于基础理论和故障机理的研究十分活跃, 并研制出了我国自己的在线监测与故障诊断装置, “八五”期间又进行了大容量火电机组监测诊断系统的研究, 各种先进技术得到应用, 研究步伐加快, 缩小了与世界先进水平的差距, 同时也形成了具有我国特点的故障诊断理论,并出版了一系列这方面的专著, 主要有屈梁生、何正嘉主编的《机械故障学》、杨叔子等主编的《机械故障诊断丛书》、虞和济等主编的《机械故障诊断丛书》、徐敏等主编的《设备故障诊断手册》等。
汽轮机振动分析与故障诊断
汽轮机振动分析与故障诊断发布时间:2023-04-20T02:54:42.141Z 来源:《中国电业与能源》2023年第1期作者:赵磊[导读] 汽轮机是工业生产中的一个关键设备,它的使用和管理都有着严格的标准。
赵磊中国水利电力物资华南有限公司广东省广州510000摘要:汽轮机是工业生产中的一个关键设备,它的使用和管理都有着严格的标准。
汽轮机振动分析与故障诊断是一项高难度的技术活,重点是对汽轮机中心、轴承间隙、油质量和静、动摩擦引起的振动进行检测。
本文对汽轮机振动的故障诊断技术作了初步的探索。
以期对汽轮机的发展做以借鉴。
关键词:汽轮机;振动分析;故障诊断一、工作原理汽轮机是一种高速转动的机器,其原理是将高温、高压的蒸汽通过喷嘴和调整叶片,再与转子的动叶(扭转叶片)碰撞,带动汽轮转子以高速度转动(也称作功率段),接着由耦合器驱动从动机构工作。
动力级动叶片一般按单位大小分为一至数十级,但在随后的阶段,如蒸气压力、温度等参数会降低,动叶片也会增大。
汽轮机主体主要包括前轴承座,后轴承座,气缸,转子,调节阀,快闭阀,动叶片,静叶片等。
二、汽轮机异常振动与危害(一)转子自身的异常振动转子自身的异常振动可引起起动、静摩擦,从而引起摩擦抖动、摩擦涡动、热弯折等。
摩擦抖动只在低转速下出现,不会对设备产生任何影响。
在转速较高的情况下,产生了摩擦涡动,但是由于转子转速较快,在移动和静止部分产生摩擦时,会使其产生瞬间的磨损。
若转速不迅速提高,则空隙会逐渐变得更大,因而对单位的影响也就微乎其微。
对其影响最大的是由摩擦产生的热弯折作用。
由于转子的摩擦力较大,且其周边部位的摩擦力也较大,因此,转子体表温度沿周向分布不均匀,且各部位的膨胀也不均匀,造成转子发生热弯,而热弯则进一步加剧了摩擦,形成了一个恶性循环。
由于热弯折所造成的不均衡力所致的振动,又称热不均衡振动。
(二)油膜振荡和涡动异常振动当油膜振荡或油膜涡动造成透平异常振动时,不仅会影响转子的使用寿命,而且会对油膜造成很大的破坏,造成轴承的磨损,甚至是燃烧。
汽轮发电机振动异常诊断及处理
汽轮发电机振动异常诊断及处理发布时间:2021-05-31T07:07:41.271Z 来源:《福光技术》2021年3期作者:毛玉卓[导读] 会产生连接松动的现象,其主要表现是地脚螺丝出现断裂和松动。
大唐山东电力检修运营有限公司山东青岛 266500摘要:汽轮发电机在正常运行的时候,无法避免的会出现一定的振动,这类振动是有规律性的,是一个正常的现象。
但是,一旦发生异常振动,必然会对机组稳定运行带来较大的安全隐患,振动会造成电机自身不同部位的连接发生松动,甚至出现断裂问题,带来比较大的安全隐患。
因此,本文着重分析了汽轮发电机异常振动的诊断和处理措施。
关键词:汽轮发电机;振动异常;处理1汽轮发电机异常振动所带来的危害分析汽轮发电机异常振动所带来的危害主要体现在以下几个方面:(1)机组连接位置的部件因为存在较大的异常振动,会产生连接松动的现象,其主要表现是地脚螺丝出现断裂和松动。
(2)振动异常带来基座二次的浇灌体出现松动,进而让基础位置发生裂缝。
(3)通流部分封轴装置因为存在异常振动,进而出现了一定的摩擦。
当磨损比较严重的情况下,会让设备的主轴出现弯曲现象。
(4)滑销在出现严重的异常振动磨损时候,将会对发电机组的正常热膨胀水平带来影响,进而给机组的安全带来比较大的隐患,甚至造成严重事故。
(5)异常振动会让汽轮发电机组叶片产生一些应力。
当应力过大的时候,叶片将会有折断的风险。
(6)发电机转子护环出现异常振动的时候,护环如果松弛,将会出现一些磨损。
磨损较为严重的时候还会损坏芯环以及磨损线路绝缘,进而让设备发生接地或者断路。
从上面这些发电机异常振动的危害中,可以看到,异常振动是一种较为严重机械故障,它会直接威胁到机组的安全稳定运行,甚至会危及到运行操作人员的生命安全。
为了能够确保发电机组的安全稳定运行,发电厂的运行和检修人员必须及时发现发电机组的异常振动,精确的对机组异常振动原因进行分析和检查和验证,并采取有针对性的措施来消除振动缺陷,不能让机组在异常振动的状况当中进行工作。
基于流形学习的汽轮机转子振动故障特征提取
( ot hn l tcP w rU iesy B in 0 2 6 C ia N r C iaEe r o e nvri , e ig1 2 0 , hn ) h ci t j
Ab t a t Ma i l e r i g ag r h i a meh d o o l e r d t i n in l y r d ci n a d c n g ta alb e lw— sr c : n f d lan n l oi m s to fn n i a aa d me s ai e u t n a e v i l o o t n o t o a
t o —lne r ifr t n a d i he n n i a n o mai n mpr v sf u td a n ssca sfc to n e o n t n c pa lte . Ex e i e t h w h t o o e a l i g o i ls iia in a d r c g ii a biiis o p rm nss o t a ,
第5 4卷 第 4期
2 1 8月 0 2年
汽
轮
机
技
术
Vo . 4 No 4 15 . 源自TURBI NE TECHNOLOGY
Au . 01 g2 2
基 于 流形 学 习 的汽 轮 机 转 子 振 动 故 障特 征 提 取
戈志华 , 刘永 凯, 黎瑜春
( 华北 电力大 学 能 源动 力与机械 工程 学院 , 北京 120 ) 02 6
t ef au e e ta t n f rt r i e r trvb ain fu tb s d o n fl e r ig h st e a c r c f a l d a n ss h e t r x r ci b n oo i r t a l a e n ma i d l an n a h c u a y o ut i g o i . o o u o o f Ke r s t r i e r t r v b a i n;f u td a n s ;f a u e e ta t n;ma iod l a n n y wo d :u b n o o i r t o a l i g o i e t r x r ci s o n f l e r i g
汽轮机转子振动故障分析及诊断
汽轮机转子振动故障分析及诊断摘要:随着电力产业的发展,为提高热能效率,汽轮机的装机容量也日益增大,当前电力行业百万级以上汽轮机组已屡见不鲜。
装机容量的增加,对汽轮机转子的可靠性与安全性带来了严峻的考验。
汽轮机运行中转子的振动故障主要受中心不正、转子质量不均匀、汽流发生激烈振动、动静摩擦等影响。
本文对转子的振动故障进行归纳分析,并提供了对应的诊断方法。
关键词:汽轮机;转子运行;故障;诊断引言在目前电力生产中,汽轮机主要是把高温高压蒸汽的热能转化为转子的动能,带动发电机转子旋转做功,从而把动能转化为电能。
转子作为重要的转动设备,是电力生产中必不可少的机械设备。
汽轮机转子一旦出现异常和故障,轻则发生机组非停事件,严重时将造成重大设备的损坏,引起巨大的经济损失,甚至会造成人身伤亡事故。
所以转子的安全性、可靠性、适用性以及可维修性受到人们的关注,促使关于汽轮机转子振动故障机理分析与诊断技术飞速发展。
在汽轮机转子运行过程中,轴和轴瓦的振动、轴承的温度、润滑油的温度以及相关的热膨胀和轴向位移都将作为判断汽轮机转子工作状态的重要信号,更是影响转子设备运行安全与操作人员人身安全的因素,因此对汽轮机转子振动故障分析及诊断的研究工作迫在眉睫。
1 汽轮机转子振动故障类型1.1 中心不正中心不正极易引起轴承的强烈振动,机组启动前后的蒸汽参数波动可能会引起机组热膨胀不够或者热应力过大,造成机组振动;另外机组负荷的急剧波动,或者机组非计划停运过程中,也易引起转子出现歪斜,从而出现不科学的移位的现象,进而导致偏离现象严重,产生动静摩擦,造成机组振动。
汽轮机运行期间对主蒸汽参数有严格的规定,如果存在违反规程的现象,会造成转子膨胀不均匀,进而轴系不均,振动问题自然产生。
一般的轴承振动是因为热应力不均,汽缸膨胀不充分,油膜振荡,转子中心在安装过程中偏差等原因造成的。
1.2 转子质量不均匀转子质量不均匀直接对转子转动产生影响。
在实践经验总结中得知,转子出现热弯曲变形最为常见,蒸汽温度、压力严重超参数,导致自身热量过高,不能及时散热,从而产生应力变形。
汽轮机常见振动故障和诊断方法探析
汽轮机常见振动故障和诊断方法探析故障诊断是汽轮机维护管理工作的重要内容之一,在生产实际当中,汽轮机是关键设备,但由于系统复杂,而且运行的环境特殊,因此汽轮机的故障效率非常高,并产生一定的危害性。
汽轮机的振动故障就是其中一种常见故障模式之一,本文将以汽轮机常见振动故障为研究主线,在分析故障问题的基础上,对如何采取诊断的方法,展开深入探讨。
标签:汽轮机;振动故障;诊断1 汽轮机常见振动故障问题分析汽轮机常见振动故障问题有4种类型,分别为滑销系统不畅导致振动、汽轮机叶片脱落导致振动、汽轮机前箱振动、轴向振动。
这几种振动故障对汽轮机的正常运行具有很大的负面影响,而且潜在某些危险性的因素,具体故障问题如下:(1)滑销系统不畅导致振动。
某厂使用了容量25MW的高参数调整抽气背式汽轮机,在使用的时候,存在轴承振动偏高的问题,而且调节系统和盘车运行不稳定,后来更换了转子,启动后虽然振动情况稍缓,但过一段时间后振动故障又突然出现,现场维修人员发现是因为滑销系统不畅而导致振动故障。
(2)汽轮机叶片脱落。
汽轮机的末级叶片、次末级叶片脱落事故较为常见,其产生的迹象是汽轮机运行时振动骤然增大,机组基础振动异常,现场打闸停机,但由于汽轮机叶片脱落现场距离控制室距离较远,因此仅有振动探头显示振动增大。
(3)汽轮机前箱振动。
某厂使用了型号为C50-90/13-1的汽轮发电机,原装为单缸冲动一级,后来调整为抽气凝气式机组,但在运行的过程中,发现前箱振动厉害,利用水平振动频谱进行分析,发现七倍频所占比例最大。
(4)轴向振动。
某汽轮机厂使用了50MW的汽轮发电机,瓦轴振动过大,利用现场平衡法,将配重块安装在联袂节处,将原来20mm/s的振动频率,减至14mm/s,但不能够彻底消除轴向振动。
2 汽轮机常见振动故障诊断方法鉴于上文提到的汽轮机几种常见振动故障问题,笔者结合现场的检修工作情况,对这几种振动故障问题进行诊断,并总结出以下几种方法:2.1 滑销系统不畅导致振动诊断现场拆开汽轮机,发现前轴承箱的支承和底部滑轮系统都存在异常现象,机组运行工程中,热量产生膨胀作用,引起前轴承水平扬度的变化,此时汽轮机的高速转动,所产生的非线性挠动力,会将油膜产生的交变应力传递到乌金,而且随着交变应力的增大,乌金表面会逐渐产生疲劳裂纹,并逐渐扩大贯通,使得前轴承箱缸体膨胀卡涩,最终引起转子变形,因此上文提到的更换转子,只能够暂时缓解这种振动故障现象。
汽轮机转子运行故障分析及诊断
汽轮机转子运行故障分析及诊断作者:王韶鹏陈伟鹏来源:《山东工业技术》2017年第13期摘要:汽轮机作为在目前工业生产中重要的旋转设备,是必不可少的工业生产中的机械设备。
其中汽轮机的主要零部件是汽轮机转子,以致汽轮机转子安全性、可靠性、适用性以及可维修性特点受到人们的关注,同时促使飞速发展的还有关于汽轮机转子运行故障机理与诊断技术。
关键词:汽轮机转子;故障诊断;特征提取DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.0150 引言火电厂重要的动力设备是汽轮机,其运转正常与否直接关系到火电厂的经济性和安全性。
作为汽轮机的核心部件—转子,在运行过程中故障率比较高,若机器运转的情况下,产生异常或者振动情况下,振动度的强弱会使转子的转速与负荷程度直线上升,通过对转子的处理不当会使机组磨碰,从而使转子大轴弯曲。
若想查找转子故障的最常用的方法,就必须对现场振动程度进行分析,在经过实验证明,从而明确转子的故障类型,在此同时订做出一套维修方案。
在维修过后,在正常操作的同时测试机组是否还有振动现象,通过这种方法诊断实践过长,虽然在诊断过程中参加人力与物力过多,但是可以找出机组的故障所在,也是值得欣慰的一件事。
1 汽轮机转子故障问题1.1 汽轮转子运行类型在汽轮机转子运行过程中,转子发生故障的前表现是振动信号发生,对此应在汽轮机转子运行过程中,为了更好地判断汽轮机转子运行故障类型,我们要对转子进行振动程度信号的测量从而对测量出来的结果进行一一解答,在测量过程中要准确无误。
振动频率分几种,其中包括倍频振动、基频振动、整分数基频振动、比例基频振动、超高基频振动以及超低基频振动;振幅方位:横向振动(水平振动和垂直振动)、轴向振动与扭转振动;振动部位:转子和轴系振动(轴颈、轴纹叶片)、轴承(油膜滑动和波动)、壳体振动与轴承座振动、基础振动(基座、工作台、支架)、其他结构振动(阀门、阀杆、管道等);振动原因:转子平衡度较差、轴系不对称和零件松动、摩擦(密封件摩擦、转子和定子之间产生的摩擦)、轴承损坏、轴承内部油膜涡动与油膜振动、动力和水力的影响、轴承刚度较差、电气等。
汽轮机转子振动故障诊断
汽轮机转子振动故障诊断摘要:对于汽轮机而言,其是否处于正常的运行状态往往可以通过汽轮机的实际振动情况加以判断,若汽轮机在正常运行过程中发生了异常振动问题,那么则可以说明该汽轮机组在长时间的运行过程中出现了故障。
而造成汽轮机异常振动的原因较多,要想确保汽轮机的安全稳定运行,切实提高汽轮机运行效率,就必须要避免汽轮机出现异常振动问题,使汽轮机运行振动处于可被允许的临界值范围内。
关键词:汽轮机;设备故障诊断;转子振动中图分类号:TM621文献标识码:A引言汽轮机又被称为蒸汽透平,是一种可以将蒸汽的能量转换为机械工作的高速旋转设备。
并且有着较为广泛的应用范围,除了可以进行泵、风机以及压缩机的驱动外,还可以作为发电机组的远动机,在多数大型生产中都被作为核心设备进行使用,为此要确保其在使用过程中的稳定性。
1汽轮机异常振动的原因1.1因中心不正而引发的异常振动问题发生中心不正的原因主要有以下几点:第一,汽轮机在启动过程中因为暖机的时间不足,直接升速后负荷增加太快,导致气缸受热后膨胀不均匀,调节系统存在卡涩问题,以至于汽缸无法自由膨胀,会与转子发生相对性歪斜,汽轮机组产生了不正常的移位问题,从而引发汽轮机异常振动。
第二,汽轮机组经历过大修理后,在安装靠背轮时存在问题,以至于中心位置没有找准,在运行过程中产生了振动问题,说明此时产生的汽轮机异常振动情况是伴随着负荷的不断增加而增加。
第三,若汽轮机组在进汽温度远远超过设计标准的实际条件下运行,就会增加胀差与气缸的变形风险,以至于汽轮机轴向位移超出被允许的限度,从而引发汽轮机异常振动问题。
第四,当转子因为某些原因和汽缸不同心时,极易发生间隙振荡问题,从而导致汽轮机异常振动问题。
1.2因转子质量不平衡而引发的异常振动问题第一,如果汽轮机在运行过程中发生叶片折断、脱落等问题,造成转子质量不平衡,以至于转子每旋转一周就会受到一次不平衡质量的离心力冲击影响,最终体现的结果便是异常振动。
汽轮机异常振动原因分析及解决对策
汽轮机异常振动原因分析及解决对策汽轮机是一种重要的发电设备,但在运行过程中可能出现异常振动问题。
本文将对汽轮机异常振动的原因进行分析,并提出相应的解决对策。
汽轮机的异常振动主要有以下几个原因:1. 不平衡:汽轮机的转子由多个叶片和转子组成,在制造和装配过程中可能存在不平衡的问题。
当转子旋转过程中存在不平衡时,会引发振动。
解决对策:对汽轮机进行动平衡处理,即通过在转子上添加均匀分布的补平块,使转子达到平衡状态。
动平衡处理需按照严格的规程进行,确保处理效果达到要求。
2. 纵向不稳定:汽轮机在运行过程中,由于叶片的磨损或其他原因,可能出现纵向失稳的情况。
纵向不稳定会导致振动增加,对设备的安全性和性能产生不利影响。
解决对策:在汽轮机的叶片上设计合理的固定结构,增加叶片的刚度,从而提高汽轮机的纵向稳定性。
定期检查叶片的磨损情况,及时更换磨损严重的叶片。
3. 噪声和谐振:汽轮机在运行过程中会产生噪声,而这些噪声可能与机械元件的固有振动频率达到共振,增大振动幅值。
解决对策:在汽轮机的设计中,要充分考虑噪声与振动的影响,采取合适的隔音和吸振措施,降低噪声和共振的风险。
对于发生共振的机械元件,可以通过改变其结构或减小其质量,避免共振发生。
4. 摩擦和磨损:汽轮机的轴承和密封件在运行过程中会产生摩擦和磨损,导致振动增加。
解决对策:定期检查和更换汽轮机的轴承和密封件,确保其良好的工作状态。
在设计和制造过程中,选择合适的轴承和密封件,减小摩擦和磨损的发生。
解决汽轮机异常振动问题的关键在于:定期检查和维护设备,采取合适的措施预防振动的发生,及时处理已经发生的振动问题。
除了上述的对策,还应加强对汽轮机操作人员的培训和管理,提高其对振动问题的认识和处理能力。
只有做到全方位的振动预防和处理工作,才能确保汽轮机的安全、高效运行。
汽轮机低压转子震动故障分析及检修
汽轮机低压转子震动故障分析及检修进入到新世纪以来,伴随着国家经济的快速发展,我国的各行各业都取得了非常快速的发展。
近些年来,随着社会对生态环境的重视,能源环保和资源重复利用等问题显得非常重要。
汽轮机凭着节约燃料,提高经济性的优势,得到越来越广泛的应用。
汽轮机转子振动作为反应汽轮机组的运行安全性的最重要的指标,会受到很多因素的影响,并且当其出现故障时,要想对其原因进行查明也是较为困难的。
本文主要对汽轮机低压转子振动故障的原因及处理进行了简要的分析。
标签:汽轮机;低压转子;振动故障;分析一、前言在汽轮机维护管理工作中,故障诊断是非常重要的内容之一,由于汽轮机不仅是关键设备,而且它的系统还十分复杂,出现故障的效率也非常的高,因此一定要做好汽轮机的维护管理工作。
本文首先对汽轮机低压转子振动的力学特征进行了分析,接着对汽轮机的振动故障和汽机振动的影响因素进行了简要的说明,最后给出了汽轮机常见故障的诊断及检修方法。
二、汽轮机低压转子振动的力学特征随着汽轮机组转速的增加,汽轮机低压转子振动会出现几个振动峰值,一般只有一个是真正的低压转子临界转速,其余的是共振峰值转速、相连转子临界转速,或静止部件的自振频率。
图1是某330MW汽轮机低压转子后轴承垂直盖振波德图,其低压转子临界转速为1600r/min,发电机转子临界转速为1280r/min,轴承座及支撑系统耦合的自振频率分别为2500r/min、2850r/min。
有些低压转子升速过程中由于转频分量振动较大,非线性振动特征明显,激起了多个高阶自振频率,其低压转子转速从1300r/min到3000r/min,在290~400Hz存在多个振动峰值,如图4所示。
对于非自身临界转速的振動峰值,从低压转子振动波德图一般比较容易判断其含有的高中压转子和发电机转子临界转速。
对结构共振和机座松动的判断,可根据:首先,振动方向并不按旋转力的方向变化;其次,轴心涡动轨迹是一条直线或接近一条直线;最后,相互垂直的两个方向振动相位差接近0o或180o来判断。
汽轮机振动分析与故障诊断
汽轮机振动分析与故障诊断摘要:汽轮机组异常振动是一种较为复杂的故障类型。
机组的振动是由多个因素共同作用的结果,其中,与机组自身相关的各种设备和介质,包括进汽参数、排水、油温、油品等,都会引起机组的振动。
所以,对汽轮机异动的成因进行分析就显得非常重要,只有找出了成因,才能有针对性地进行维修。
解决这一问题的关键在于对汽轮机异常振动的各种原因进行分析。
关键词:汽轮机;振动分析;故障诊断1汽轮机故障诊断的发展前景与趋势1.1全方位的检测技术针对汽轮机各类故障提出了一种新型的、能在较短时间内对涡轮及系统进行多种故障诊断的新方法。
检测动态信号基于振动,温度,压力,流量,噪声,应力,位移等多个参数。
随着光学、光纤、化学等传感器技术的发展,尤其是多种多功能一体化、智能化传感器技术的发展,将极大地提升被测物体的状态信息的辨识能力,提升其检测精度。
1.2故障机理的深入研究随着对故障机制的进一步认识,故障诊断技术将会得到持续的发展。
当前,国内外对汽轮机故障机理的研究多局限于故障模式、故障征兆和故障模型。
在此基础上,提出一种基于故障特征的汽轮机故障诊断方法。
对汽轮机失效机理的研究主要有现场试验、实验室模拟及计算机仿真等。
研究以渐进式失效的量化表征为重点,并以全系统失效状态的评价指标体系及判定门限为重点。
1.3综合诊断汽轮机故障诊断,提出的一种基于热震、性能、逻辑序列、油液、温度等多种诊断方法符合汽轮机故障诊断的特点。
1.4诊断与仿真技术的结合利用计算机仿真技术对旋转机械的失效机制及失效过程进行研究。
具体内容包括:构建能够反映装备运行状况与运行特性的数学模型,研制仿真软件,并对部分典型故障进行仿真分析。
它具有以下特点:不受场地及实验条件的制约;提出了一种新的故障诊断方法。
在不同的边界条件及初始场条件下,对断裂的形状及特点进行了反复的数值模拟。
将诊断与仿真技术相结合,主要体现在以下几个方面:通过故障仿真来识别蒸汽涡轮的故障、通过系统仿真来为诊断专家系统提供知识规则和学习样本、通过逻辑仿真来诊断系统中的元件故障。
汽轮机振动分析与故障诊断_1
汽轮机振动分析与故障诊断发布时间:2022-08-08T08:34:32.600Z 来源:《中国电业与能源》2022年6期作者:刘星宇[导读] 汽轮机具有大型、高速、连续工作且处于核心地位的特点,其运行状况好坏直接影响企业的生产,一旦出现振动高将引起停机。
刘星宇天津华电北宸分布式能源有限公司天津 300400摘要:汽轮机具有大型、高速、连续工作且处于核心地位的特点,其运行状况好坏直接影响企业的生产,一旦出现振动高将引起停机。
而出现振动高进行原因分析时,往往只能在仪表和工艺参数方面得到较准确的结论,而对于汽轮机本身机械方面的只能分析可能的原因,需要解体验证,借助故障诊断仪器能准确的诊断出汽轮机机械方面的问题。
研究并应用先进的故障诊断技术不仅可以早期发现故障,避免恶性事故的发生,可以更有效的指导设备的维修管理,从根本上解决目前设备定期维修不足和维修过剩的问题,通过及时检测汽轮机振动变化,掌握历史频谱图和设备的劣化,可有效防止损伤设备关键部件,延长使用寿命,提高可靠性,可以在有限的使用寿命周期内创造最大的价值,作为制定设备维护策略的有效方法。
关键词:汽轮机;振动分析;故障诊断引言汽轮机出厂前进行空负荷运转试验,以验证汽轮机安装质量。
主要包括润滑油系统、调节系统、保安系统、主油泵性能、动静间隙等装配质量。
通入厂用蒸汽,启动、升速、定速和停机的全过程,检验设计、制造和装配质量,判断振动、胀差、热膨胀参数是否合格,各系统能否正常工作达到设计指标。
机械运转试验以品控部门编制的《汽轮机空负荷试车大纲》作为指导,对各项关键参数记录,包括振动、瓦温、回油温度、惰走时间。
对运转试验中发现的问题和数据进行分析。
某台25MW纯凝机组在空负荷运转试验过程中,轴承座振动偏大。
转速达到500r/min、振动升高至50μm,增加暖机时间,轴振动恢复到正常值,继续升高转速至2300r/min时,振动又突然升高至60μm,机组设计振动报警值为53μm。
汽轮机振动故障的原因分析与处理
汽轮机振动故障的原因分析与处理汽轮机是一种常见的发电机设备,而振动故障是汽轮机的常见问题之一。
振动故障会导致机器的寿命降低,甚至使机器处于危险状态。
为了保证汽轮机的运行安全和稳定性,需要对振动故障的原因进行分析和处理。
以下是汽轮机振动故障的原因分析与处理方案。
1、原因分析(1)叶轮不平衡——汽轮机在高速旋转时,叶片的不平衡会导致叶轮的振动。
这种振动会被传到轴承中,最终导致轴承和轴承支撑部位的磨损,从而产生更大的振动。
(3)轴向力不均——当汽轮机的负荷变化时,会导致轴向力不均,从而产生振动。
如果轴向力不平衡且超过轴承的承受极限,就会导致机器损坏。
(4)机座松动——机座松动会使汽轮机部件之间的连接松动,最终导致汽轮机振动。
2、处理方案(1)平衡叶轮——在检测到汽轮机振动时,首先应检查叶轮的平衡,并进行平衡处理。
可以使用专业的平衡设备来进行平衡检查和校准。
通过平衡叶轮,可以降低振动幅度,延长机器寿命。
(2)更换轴承——如果轴承磨损,应及时更换轴承。
在更换轴承之前,需检查轴承承载能力和安装情况。
合适的轴承和正确的安装方法可以减少汽轮机的振动,提高机器的使用寿命。
(3)调整轴向力——在发现轴向力不均时,应及时调整轴向力。
需要注意的是,轴向力的调整需要在汽轮机处于停机状态下进行,并且需要进行调整后的实际测试,确保汽轮机的轴向力正常。
(4)紧固机座——在发现机座松动时,应及时紧固机座。
机座不紧固会导致汽轮机部件之间的连接不紧密,造成振动和机器故障。
因此,在机座上使用正确的紧固方法和工具非常重要。
综上所述,汽轮机振动故障的原因和处理方案非常重要。
正确的分析和处理方案可以延长机器的使用寿命、提高机器安全性和运行稳定性。
在进行处理方案之前,需要检查或测试汽轮机的各个部件,确保方案正确且有效。
汽轮机振动故障的原因分析与处理
汽轮机振动故障的原因分析与处理一、汽轮机振动故障的原因分析1. 设备不平衡:汽轮机在工作中会因为长时间磨损或者使用不当导致设备不平衡,引起振动故障。
不平衡主要分为两种:静不平衡和动不平衡。
静不平衡是指转子质量中心与转轴的质量中心不在同一轴线上或者转子的质量中心与转子轴的几何中心不在同一轴上;动不平衡主要是因为转子转动时引起的不平衡振动。
设备不平衡会导致轴承损坏,增加设备的摩擦力,从而引起能量的损失和热量的增加,最终影响汽轮机的使用寿命。
2. 设备不稳定:汽轮机在运行中,受到外部环境的影响,如气流、温度等,都会导致设备的不稳定,引起振动故障。
不稳定主要体现在设备的轴向或径向振动,严重影响了汽轮机的正常运行。
3. 设备磨损:汽轮机长期运行,设备的部件会因摩擦而产生磨损,导致设备的振动增大,进而引发振动故障。
特别是在高温高压的情况下,设备的磨损更加严重,必须及时检修和更换磨损的部件,以确保设备的安全稳定运行。
4. 设备安装不良:汽轮机的安装质量直接影响设备的振动情况。
如果安装不良,会导致设备运行时产生振动,影响设备的使用寿命,并有可能出现故障。
5. 设备过载:在汽轮机运行过程中,如果超过了设备的承载能力,会导致设备的振动增大。
过载会导致设备损坏,从而进一步影响设备的可靠性和制造。
6. 设备失配:汽轮机各部件的配合不良也会导致设备的振动故障。
失配主要体现在各部件的尺寸、形状、材料、重量等方面的不匹配,导致设备的振动增加,进而引发振动故障。
二、汽轮机振动故障的处理方法1. 动平衡处理:针对设备的不平衡问题,可以采取动平衡处理的方法。
通过对设备进行动平衡,排除设备的不平衡现象,降低振动故障的发生。
2. 加强设备的支撑和固定:对汽轮机设备的支撑和固定进行改进,提高设备的稳定性,减少振动的发生。
3. 定期维护和检修:对汽轮机设备进行定期维护和检修,及时发现设备的磨损和疲劳现象,及时更换磨损的部件,以延长设备的使用寿命。
汽轮发电机振动异常诊断及处理
汽轮发电机振动异常诊断及处理摘要:汽轮发电机振动异常是一种常见的异常,在发电机工作时可能产生振动异常。
本文首先介绍了振动异常的发生原因,其次讨论了它的诊断和处理方法。
最后,我们对汽轮发电机振动异常进行总结,提供了一些建议和引导,以便后续维护和处理。
关键词:汽轮发电机;振动异常;诊断;处理正文:汽轮发电机振动异常是汽轮发电机运行中的一个常见异常。
汽轮发电机的振动异常可以从气体流量机构、发电机机壳、轴承、密封装置、发电机定子磁路、转子磁路等几个方面来分析和判断。
气体流量机构的振动异常主要是由于振动干扰造成的,可以通过检查机组供气管道、安装、紧固件等来检查气流机构是否损坏,如果有缺陷就应该及时维修或更换。
同时,还应该检查流量调节阀的膜片、喷嘴是否损坏,如果有缺陷则应及时维修或更换。
发电机机壳的振动异常主要表现为发电机机壳附近有温度升高、有异常声音和振动等现象。
可以检查发电机机壳的飞轮、定子等是否有灰尘、油污和污渍等,如果有缺陷应及时清洁并进行维护保养。
轴承异常振动可以用浮子技术进行定位检测,如果发现振动异常,可以通过润滑油质量检查、润滑脂质量检查和轴承内部检查等方法确定轴承是否有故障。
如果有缺陷,应及时更换轴承。
密封装置的振动异常可以用试验法、高压泄露测试、脉动测试和影像诊断等密封装置检测方法排查和诊断,如果有缺陷,应及时更换密封装置。
发电机定子磁路和转子磁路的振动异常可以用直流短路试验和动磁场检测等技术排查和诊断,如果有缺陷,应及时维修或更换。
总之,汽轮发电机的振动异常的诊断和处理需要从气体流量机构、发电机机壳、轴承、密封装置、发电机定子磁路、转子磁路及其他几个方面进行分析和判断,以及相应的振动检测方法,最终确定问题,进行振动异常诊断和处理。
在发电机旋转运行过程中,有时会出现轮毂振动异常,主要原因是内圈和外圈之间的轮毂磨损或发电机内部经过振动过大。
轮毂振动异常的排查方法可以通过检测轮毂周围的应力来判断,如果出现轮毂振动异常,可以通过检测发电机轴承、润滑油质量和发电机定子盘等来确定问题,然后可以进行相应的维修和调整处理。
汽轮机转子振动故障诊断 于森
汽轮机转子振动故障诊断于森摘要:汽轮机是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械。
岳阳林纸股份有限公司3#汽轮机为冲动式汽轮机。
在汽轮机中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀,压力降低,速度增加,热能转变为动能。
高速气流流经动叶片时,由于气流方向改变,产生了对叶片的冲动力,推动叶轮旋转作功,将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能。
实际中,汽轮机轴上通常安装有多级叶片。
蒸汽作功后,会进入到下一级叶片,再次作功。
当蒸汽全部作功完成后,会从汽轮机尾部抽走,并完成蒸汽的热能转变为汽轮机转子动能的过程。
关键词:汽轮机;转子振动;故障诊断;引言作为电站重要设备的汽轮机呈现出高参数、大容量和系统复杂等特点,其故障发生时所造成的影响更加严重,研究人员发现,汽轮机90%以上的故障与设备振动有关,因此,实现对汽轮机振动状态的实时监测与高效诊断具有重要意义。
1汽轮机常见的故障分析1.1汽轮机凝汽器真空偏低冷凝器是涡轮辅助装置的典型组成装置,通常由凝结水泵、循环泵、抽吸装置等组成。
可以在汽轮机排料口床中制造真空冷凝装置,确保汽轮机总是通过蒸汽膨胀减少排气压力,从而大大提高汽轮机的热效率。
涡轮可以通过冷凝器将排气冷凝成干净的冷凝水晶,为锅炉提供可回收的水资源。
汽轮机凝汽器真空度直接影响汽轮机正常运行,真空度变化,蒸汽排放温度相应变化,提高了机组振动故障的概率。
在外部高温下,循环水温升高,大大影响凝汽器的热吸收,干扰蒸汽冷凝温度,提高排气压力,降低凝汽器真空度。
此外,冷凝器还会因真空气密性、冷凝器污垢等因素减少真空度。
1.2汽轮机异常震动汽轮机在运行过程中经常发生异常旋转,是气流激发、转子热变形、摩擦振动等引起的现象。
发生气流激励引起的涡轮旋转异常时,低频分量急剧增加,操作参数严重扰动,振动幅度明显增加。
转子温度升高,蒸汽参数发生变化,转子的热变形增加振幅。
由于摩擦,蒸汽轮机异常振动时,会发生抖动、涡轮等问题,转子内部温度不稳定,提高转子热变形的可能性,从而导致故障。