摘要：汽轮机的老化与磨损大多源于振动，虽然完全消除汽轮机的振动是不可能的，但是如果将其控制在一定范围内，对汽轮机的正常运行造成的影响较小，就可基本忽略其危害。鉴于此，本文对某660MW汽轮机振动大的原因进行分析，以供参考。
关键词：油膜失稳；气流振动；膨胀不均；动静摩擦；暖机升速
引言
该660MW汽轮机振动异常是由明显的动静摩擦引起的，其主要原因在于在检修时将原有的汽封改为接触式汽封，在装配时甚至存在过盈现象，导致汽轮机组启动时，接触式汽封与转子之间间隙较小，发生了动静摩擦。对于该问题，可以采用暖机升速的手段予以解决，操作人员一定要按照操作规程进行操作，防止由于温差过大引发膨胀不均等新的问题。
1汽轮机振动分类
1.1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。
1.2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。
2汽轮机异常振动带来的危害
若汽轮机在日常运行过程中出现了异常振动问题，不仅会给整个生产系统带来巨大的安全隐患，同时也有可能迫使整条生产线停产，从而影响企业的工作进度，会带来不可预计的经济损失。例如，汽轮机的异常振动会导致轴封磨损，破坏密封作用，使水分混入到轴系润滑油中。一旦油膜被破坏，就会融化轴瓦乌金，加大漏气损失，会影响到整个汽轮机组的经济性能。汽轮机的异常振动会导致隔板汽封磨损，增大级间漏汽，同时加大转子的轴向力，继而引发推力瓦乌金发生熔化。汽轮机的异常振动会导致滑销系统出现严重磨损问题，进而影响整个汽轮机组正常的热膨胀，会引发更为严重的运行故障。汽轮机的异常振动会导致发电机的励磁机部件出现松动、损坏等问题，会威胁到整个汽轮机组的安全稳定运行。汽轮机的振动问题本身就是一个相对复杂的情况，要想切实有效解决异常振动问题，就必须要认清汽轮机异常振动带来的危害以及引发汽轮机异常振动的实际原因和表现形式，并进行深入研究和总结，以保证汽轮机的运行安全。
3汽轮机振动原因
首先是油膜失稳，半速涡动以及油膜振动会导致振动问题，当转子转速小于两倍第一临界转速时会发生半速涡动，且这种振动会维持至最高转速。当转子转速发生改变时，涡动频率也会发生改变，帮助工作人员识别半速涡动。其次是气流振动，机组设计人员为了提高工作效率，通过改变级数增大跨距，降低临界转速，增大了工作转速与临界转速之间的差距，以致轴系统稳定性下降。通流部分径向间隙导致转子弯曲，两侧间隙大小不一，使得轴径承受更多的切向力，从而使得轴径进行正向涡动。叶轮流通部分的相互作用力会增大叶轮围带与壳体之间的间隙，以致叶轮带失稳，受磨损，而磨损导致增加的间隙会进一步增大流动切向力，导致更大程度的振动。再次是膨胀不均，其主要由加热不均以及气缸膨胀受阻引起，改变了汽轮机轴承位置与标高，转子中心产生位移，轴承刚度减弱，以致机械振动。最后是动静摩擦，随着汽轮机工作效率的提升，动静间隙不断减少，增大了零件之间的碰撞几率。而动静摩擦会导致汽轮机产生强烈的振动，甚至还会导致轴承弯曲，破坏整个轴承系统，导致更为严重的经济损失。
4汽轮机振动预防措施
4.1防止油膜失稳
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做好汽轮机的安装与检修工作
异常振动是汽轮机在运行过程中发生的一种缺陷性问题，所以，在安装与检修汽轮机组的过程中，应该先做好汽轮机组的试运行工作，确保汽轮机组的各项振动指标都满足标准需求后方可允许进行投入使用。在安装过程中，切记找准汽轮机组的中心位置，与转子相对，不能存在位移问题。同时，要做好汽轮机的定期检修工作，制订科学合理的检修计划，避免汽轮机存在安全隐患问题。若汽轮机在运行过程中发生异常振动问题，必须要及时找出原因，确保将振动降至允许范围内之后方可继续投入运行。在汽轮机的启动过程中，要保证足够的暖机时间，并保证汽轮机运行条件符合设计标准。
4.3安装振动保护装置
振动保护装置是由汽轮机振动监控系统、保护系统、信号报警系统组合而成的一种保护汽轮机安全稳定运行的重要设备。这种振动保护装置与测量装置相似，当振动超过临界值时都可以发出报警信号，而不同点在于保护装置能够发出脉冲信号驱动保护控制电路，使其能够自动关闭主汽门，以达到紧急停机的目的。近年来，随着汽轮机组容量的不断加大，安装测量与保护装置的重要性也越来越突出。为此，在今后的工作中，还要加强对安全监视与保护装置动作准确性的研究工作，使保护动作能够更加科学、可靠。
4.4动静摩擦预防措施
面对动静摩擦问题，机组设计人员一定要遵循设计原则，认真计算考虑汽轮机运行时的各项参数，汽轮机运行时，机组人员应当严格遵守操作规程，不要盲目追求汽轮机工作效率，在日常维护中要注意及时补充润滑油，增强润滑。
4.5气流振动预防措施
气流振动的主要问题为轴向旋流，为了防止这一问题的产生，主要采用扰乱轴向旋流，提高失稳界限转速的技术手段。设计人员在设计之初，可以采用较大轴径偏心率的轴承，也可改变其几何形状，在降低振幅的同时，扰乱轴向旋流，使得汽轮机可以高速稳定运转。
4.6调速系统问题
针对这些情况，需要检查高压主汽门电磁阀是否处于正常运行状态，将活动电磁阀拆开，接通电源试验电磁阀是否正常运行。检查油动机活塞底部高压油和主汽门活动排油路之间是否通畅，做好清理工作。针对滑阀、活塞被卡主取不出来问题，需要进行专业拆解汽轮机人工取出，并进一步清理阀门，清理完毕装回、试验；针对调门摆动，需对调门本身机械部分进行解体检查，或者对控制部分进行试验调整，能否消除波动情况，判断调门本身是否存在问题。
结束语
引起异常振动的因素多种多样，除了设计或装配失误以外，汽轮机轴承的磨损老化，零部件达到其疲劳寿命极限等，都是造成汽轮机异常振动的重要原因。当汽轮机轴系中心发生变化，偏离原来的平衡位置，超过了一定范围，便会产生较大的异常振动幅度，不断加剧机组内部的动摩擦与静摩擦，加剧了汽轮机的异常振动，产生恶性循环，最终使得机组零件松动，加速老化磨损，造成巨大的经济损失。
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