（湖北华电襄阳发电有限公司 湖北襄阳 441000）
摘要：汽轮机的稳定运行是确保电力工作正常进行的决定因素，对此，工作人员应针对振动问题采取更多的防止措施，确保其稳定运行，保证安全正常发电，提高经济与社会效益水平。
关键词：汽轮机；振动；防止
1汽轮机工作原理及特点
在汽轮机运行过程中，需要借助于蒸汽设备来挤压蒸汽，并通过轮换的作用来进行转换，通过在汽轮机组内进行热交换，以此来将蒸汽能转化为机械能，提供了机械设备生产使用。由于汽轮机带离心压缩机，因此通过打开闸门检测机组运行状态，并获取到汽轮机带离心压缩机的实际运行参数，这在汽轮机组调节过程中具有非常重要的作用，有利于提高机组整体运行效率，保证汽轮机稳定的运行。在实际汽轮机应用过程中需要重视其配套设备。由于汽轮机主要构成组件为轮转部位和联动区域，在使用过程中汽轮机需要处于较高的温度下，这也使汽轮机具有较高的精密度，并需要与加热器设备结合，以此来构成较为稳定的结构部件。在实际应用中汽轮机优势十分明显，对于整体设备功耗和转化单位面积热能的提升都具有极为重要的意义。
2汽轮机振动分类
2.1强迫振动
普通强迫振动主要是因为汽轮机转子质量不平衡产生的非平衡性能故障情况，异常振动种类更多是汽轮机转子自身的质量问题，同时汽轮机刚度下降也会加剧结合面振动情况。强迫振动中的共振多数发生在汽轮机和发电机临界转速中，会加剧轴承座振动频率。再者，经过拆解发现，如果转子不对中也会造成严重的晃动情况。
相比普通强迫振动情况来说，非正常强迫振动幅度更大、相位不稳定。原因主要是汽缸膨胀出现受阻，在定速之后轴承座振动幅度会逐渐增加，导致振动问题；轴承座螺栓松动、滑销系统故障等也会造成汽轮机振动失衡，产生振动问题；汽轮机振动幅度或晃动增加多数是内部失衡问题，原因多数是由于转子产生了裂纹；汽轮机在运行中由于励磁电流和振动影响，转子内部出现热弯曲现象，也会加剧振动；如果汽轮机日常维护工作不到位，导致油膜无法建立或建立不良好等，也会出现非正常强迫振动问题。
2.2自激振动
自激振动主要是汽轮机内部叶片受到不均匀气体影响产生汽流激振，针对大型机组，由于末级叶片较长，气体在叶片膨胀末端会发生紊乱气流从而产生激振问题。汽缸盖膨胀、胀差不达标，也会导致油膜振荡。再者，如果汽轮机配汽不合理，导致汽轮机转子产生不平衡汽流激振力，形成扰动，在机组工况发生变化时，机组轴系发生变化，导致振动发生。
3汽轮机振动产生原因以及治理措施
3.1油膜振荡
油膜振荡是由于运行过程中滑动轴承引起的自激振荡现象，可能由于同幅转动情况，出现更为激烈的变化，一般来说，油膜振荡主要是在汽轮机转子临界速度两倍以上时发生的一种振动情况，如果这种现象发生，没有进行及时的处理，那么振动幅度将会越来越大，即使再提高转速，也不会消除振荡的现象。同时，如果这种振动情况持续时间较长，还可能造成烧瓦和轴系破坏等连锁反应。根据工程实践经验总结得知，造成油膜振荡的主要原因如下：①润滑油的进油温度过低；②轴承稳定性；③轴瓦间隙；④其他。
3.2汽流激振
在汽轮机组安装导致的振动中，汽流激振是较为常见的现象，其呈现出突发性和振动增大的特点。主要是在汽轮机组运行过程中会有大量低频分量产生，由此而导致汽流激振现象出现。在汽轮机运行中，当叶片受到不均衡气体冲击、外轴封不固定或是气体流紊乱冲击叶片末端等情况时，必然会导致汽流激振现象发生，从而引发汽轮机发生振动。
3.3转子热变形
当汽轮机组在冷态下启动时，启动后会开始定速带负荷运行一段时间，在这段时间内，当转子温度、蒸汽参数及倍频振幅等发生变化时都会导致转子出现热变形。转子变形是由于转子在持续受热状态下会出现弯曲，当转子变形严重时则会无法均衡转动，从而导致汽轮机振动现象发生。
3.4膨胀不均
汽轮机的工作环境一般为高温环境，机组零部件具有热胀冷缩的特性，在其整体加热与受热过程中，不能保证整体受热均匀，使得汽轮机各部分受热膨胀不均，在此过程中，轴承极易发生位置偏移，刚度变差，导致产生机械振动。
3.5摩擦振动
在火电厂的汽轮机中，由摩擦振动引起的机组轴承振动加剧主要体现在转子与轴承的摩擦、机组急停摩擦及转子摩擦三个方面。在转子与轴承的摩擦上，汽轮机组在运行时随着区间波形的分化量增大，波形出现“削顶”不规则的轴承运转会导致其振动加大。在机组急停产生的摩擦中，由于火电厂的生产过程极不稳定，当出现危及人身安全或者设备参数异常时造成机组设备急停的情况出现，机组紧急停车会在轴承间产生较大的惯性扭转力使得轴承产生逆向转动，轴承速度方向的变化会对机组带来巨大的抖动。而在转子自身产生的摩擦中，由于蒸汽通道中气压差的出现使得转子转动受到不平衡力的影响进而造成机组轴承振动加剧的情况出现。
4汽轮机振动防止措施
4.1油膜失稳防止
设计人员在设计汽轮机时应适当提升轴系稳定性与系统阻尼，并做好相关工艺技术的检查与控制工作，以免影响轴系的稳定性，提高汽轮机的工作效率。日常汽轮机轴承维护工作可以有效防止油膜失稳问题，对此，设计人员应在遵循运行原则的基础上增大对比压与负载，降低轴承宽度。同时，还应在提高油温的基础上增大承载系数，降低润滑油粘度。但此种防止措施会降低油膜厚度，使汽轮机处于高温工作状态，从而导致油质老化问题，期间设计人员应充分注意。
4.2气流震荡防止
相较其他类型的振动问题，气流震荡出现频率较大。基于此，设计人员应利用反旋涡技术干扰流体的轴向运行，提高流体失稳界限的转速。同时，还可以增大轴承轴径的偏心率，以降低其振动幅度。除此之外，设计人员还可以改变轴承的几何形状，打乱轴向旋流，降低切向力强度，确保转子获得更高速度的稳定力，提高运行速度。
4.3控制设备运行效率，减小转子受热变形
控制设备运行效率主要体现在对设备转子系统的调整控制，对转子的温度及偏心度进行监控、优化改善机组设备开停机工序三个方面。在对机组设备转子系统的调整控制上，需要操作技术人员利用先进的技术设备对转子的旋转重心进行监测并通过调整机组设备运行工频使得转子的重心时刻均匀分布，从而实现对转子系统的稳定控制。在转子温度及偏心的监控工作上，这对于设备运行效率调整的操作指令较少，主要要求检修维护人员在适逢停机时展开对转子零件的检查，将产生偏心或表面存在凹凸的转子及时修复，消除转子热弯曲对轴承造成的振大现象，此外，对于转子温度的监控还能够有效避免汽轮机组过热对内部设备带来的损耗加剧情况出现。而在机组设备开停机工序的优化改善方面，主要是为了避免机组设备突然启动或停车对轴承带来的抖动，减少开停机过程中产生的静动摩擦，使设备平稳的启动这将有效防止轴承的不规则振动情况出现。
4.4避免膨胀不均
对于膨胀不均问题，主要因受热与加热期间阻碍引起，此时设计人员应在正式使用汽轮机前做好检查工作，以彻底排除技术故障问题，有效疏通管道，并在疏水期间注意及时清洗机体与管道设施。
4.5建立神经网络汽轮机振动诊断系统
为了更好的解决汽轮机振动问题，研究人员应建立完善的汽轮机振动诊断检测系统，以便及时发现问题。神经网络汽轮机振动诊断系统主要采用了计算机处理技术，数学模拟了人脑神经系统，可以模拟人类处理信息的流程。对此，研究人员应在汽轮机头以及各个振动点安装吸纳红采集装置与机械箱，采集信号后储存于特定文件中，并利用信号降噪提取并保存小波能量。处理后的故障特征向量可以进行测试诊断，从而快速判断汽轮机的振动原因，以便及时发现问题进行调整维修。
5结语
综上所述，汽轮机振动会对汽轮机的运行造成严重的损害，引发汽轮机振动的原因有很多，要通过有效的防止措施降低振动故障出现，从而来保障汽轮机的安全稳定运行。
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