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火力发电厂汽轮机振动监视系统探索

在火力发电厂中汽轮机的安全稳定运行对于企业的安全生产至关重要，而

汽轮机的转子振动幅度是汽轮机安全运行的重要参数之一，对于火力发电厂汽轮

机振动监视系统的系统组成，汽轮机振动监视系统的工作原理以及系统的主要功

能，汽轮机振动监视系统在火力发电厂中的应用，在应用过程中需要注意的问题

等进行了系统的论述，为火力发电厂汽轮机的使用提供了有力的技术支撑。

标签：火力发电厂汽轮机振动监视系统

引言

火力发电厂汽轮机在运转的过程中，一般都会产生振动的问题，但是振动

幅度过大会对机组本身产生很大的影响，会对机组造成一定程度的损坏，严重的

还会导致人员伤亡的后果。为了保证火力发电机组汽轮机安全与经济的运行，需

要对轴承上的振动情况进行监测，轴承的振动强度以及幅值都是反映机组是否安

全的重要参数。对于汽轮机振动的幅值监测的过程中如果超过一定的阈值，监

测系统能够发出报警信号通知检修人员进行停车检修。对于某火力发电厂所使用

的汽轮机振动监视系统进行了研究分析，该汽轮机振动监测系统包括软硬件两大

部分。硬件部分包括计算机、数据采集装置、传感器、监视器等；软件部分主要

是显示以及数据处理两部分。汽轮机振动测量模块是本监视系统的核心组成部

分，该振动测量模块的精度直接决定了振动监视系统的可靠性。

一、振动监视系统组成

汽轮机的振动监测装置主要包括振动测量装置与显示仪表，振动测量装置

主要由振动传感器、线缆以及支架等部分组成；监视仪表包括电源、测量模块以

及机柜和软件等部分。汽轮机的振动测试点是监视系统在设计之初就已经确定了

的。

二、振动监视系统工作原理

转子的运动状态主要是通过相对振动来反映的，利用涡流原理来进行振動的

测量，通过轴振动模块可以将转子相对于轴承的振动幅值计算出来，并且计算出

来的数值可以通过传感器上的输出缓冲器前置器输出到PC上，利用所带的组态

软件对其进行分析。然后结合振动的过程，将两个方向的振动进行合成就能够得

到轴心的振动轨迹。一般将涡流探头安装到轴承的壳子上来对转子的振动进行测

量，在这种情况下轴承与测量探头变为了一体，因而得到的结果是转子关于轴承

壳的相对振动。轴承的振动水平方向与竖直方向并不相关，因而在测量的过程

中需要分别对水平方向与竖直方向利用轴承进行测量。利用传感器端部与转子表

面间隙变化来在板件上输出交流信号，然后板件计算出间隙的变化情况。振动

模块测量装置上有相应的模拟通道的输出，在通常情况下，只有汽轮机的转速超

过300转每秒的时候，振动测量的数值才是有效的。汽轮机轴承振动的测量范围

为0到400微米；将预警的数值设置为130微米，将停车的数值设置为250微米。

三、振动监视系统在火力发电厂的应用

在将汽轮机振动监视系统安装的过程中，应该将监视探头牢固的安装到汽轮

机的轴承壳上，将零点设置在前置电压器的-10V处。而对于轴承绝对振动值的

测量需要直接将探头安装到轴承盖上，并不需要设置零点电压。在安装的过程

中需要严格按照标准的流程规范进行安装，并且对于间隙以及零点电压值进行

设定：对于1号轴承，将横向的输出电压设置为-10V，将Y向的输出电压设置

为-10V；其他2号到8号轴承同样设置。

一般将轴承振动的幅值作为振动测试的标准参数。汽轮机的报警数值与停机

数值一般设置为120微米与250微米。对于1号的轴承进行了振动监测系统的安

装，并且实现了正常的运作，在使用的过程中较好的发挥了监测预警的作用。该

机组的汽轮机在运行的过程中达到了将近3000转的数值，在这种情况下4号轴

承的振动幅值达到257微米，机组在达到预警值后停车，在机组进行重启的过程

中振动的瞬时数值达到该参数之后都会实现跳闸。但是在超过3000转数值以后，

在机组稳定之后振动偏差反而会降下来。因而在汽轮机组进行启动的过程中需要

对该过程进行提前控制，保证机组能够正常运作。然后在机组停机之后对停机的

原因进行了详细的分析：在调查的过程中发现传感器没有问题，没有虚假信号的

存在；监测系统的线路也不存在故障；也没有发现轴承瓦摩擦的问题。最后经过

分析得到的原因如下：在汽轮机启动的过程中，气缸的温度越高，那么相应的

振动幅值越大。并且在暖机工作的过程中再热温度变化较大，进而会导致冲转时

的压力过大，但是调节温度的装置往往会在所规定的温度范围之内就开始运作，

进而会导致暖机时间不