石河子天富水利电力工程有限责任公司检修安装分公司 新疆石河子 832000
摘要：汽轮机是大型火力发电厂各项设备运行的关键组成部分，对汽轮机进行优化改进能够提升大型火力发电厂的运行效率，为企业带来更高的经济效益。本文首先对于大型火力发电厂汽轮机异常轴振动的原因进行阐述，然后提出关于提高大型火力发电厂汽轮机异常轴振动处理效果的策略和建议，旨在为我国相关火力发电企业提供参考。
关键词：汽轮机；异常振动；故障分析；优化策略
1大型火力发电厂汽轮机异常轴振动的原因分析
1.1汽轮机轴发生气流激振而引起振动幅度增加
此问题是汽轮机运行中常见的问题之一，这主要由于在蒸汽持续对汽轮机叶片产生冲击的同时，也会在汽轮机末端容易出现混乱不规则的现象，而加之叶片本身存在膨胀收缩的特点，同样也会对汽轮机的蒸汽通道造成影响而出现激振问题。此外，由于气流激振问题具有频率不稳定的特点，表现出两级出现较为明显的分化现象，不仅会增加低频中的分量数值，还会增加气流差值以及运行参数也会持续增长，这些都是造成汽轮机轴承振动增加的重要原因。
1.2汽轮机转子热变形
在目前汽轮机组的容量在不断增加的同时也会增加转子的长度，增加了其在运行中产生转子热变形的概率，同时也会造成汽轮机组振动异常概率的增加。这主要由于机组转子的运行时间会直接影响振幅的大小，也就是转子运行时间的延长会增加热量和提高温度，尤其是在超负载运行时也会改变其冷却状态，严重时会导致热变形问题。此外，在转子受热增加时也会出现弯曲变形问题，此时就会增加机组运行时的振动异常情况。而且转子材质不同也会产生不同的内应力以及影响热量释放的数值，主要表现出在转子受热增加时会导致振动倍数不断增加以及波动和振幅增加的现象。
1.3摩擦振动
在转子运行中会造成其部分区域中的温度升高且出现气压差，这就会对振动信号造成线形冲击影响而导致不平衡力的增强，这就会提升机组振动幅度的原因。此外，如果出现转子和轴承之间的摩擦问题，机组对此区间波形也会开展分化，严重时会导致波形出现“削顶”现行，进而会增加振动幅度。如果汽轮机运行中出现了突然停机的问题，这也会降低轴承的临界值，在出现温度剧烈波动时就会导致汽轮机出现抖动问题，而且还会增加振动幅度。
1.4轴封供汽压力变化
轴承振动收到轴封构造、材质以及形状等因素的影响，而如果机组运行温度升高而造成轴承热变形时，也会改变其供汽压力而造成封片出现倒状，也就是会从高压端漏出蒸汽，导致低压端空气进入而影响轴封压力，在上述轴封压力变化中就会导致振动幅度的波动。
2提高大型火力发电厂汽轮机异常轴振动处理效果的策略
2.1加强气流激振问题的排查和监督
在汽轮机组正常运行中需要安排专人定期开展检查和运行状况的记录工作，而且在检查过程中重点做好振动时间等相关数据的记录，将此数据与正常状态下的振动数据进行针对并进行变化曲线的绘制。通过对上述曲线的分析来了解和掌握汽轮机的运行情况以及振动发展趋势，通过上述逐一排查工作，结合蒸汽流量具体数值来对气压进行调整，实现对气流激振问题的有效排除。
2.2积极预防转子热变形问题
在汽轮机运行中要做好对转子运行状态的定期检查工作，重点就是要对系统的平衡性进行检查，还要调整转子的旋转中心保证其中心在机组内部规范分布，实现轴承工频的减弱，有效降低转子温度。此外，还要做好转子运行中温度以及偏心状况的监测和检修工作，对其弯曲状态进行消除。
不仅如此，在机组开停机状态中，需要加强管理来保证转子的受热均匀，通过调节来减少转子的动静摩擦次数和频率，实现对转子热变形问题的有效预防。
2.3对摩擦振动进行有效控制
在转子运行中容易出现摩擦振动问题，而且在转子出现热弯曲时也容易造成汽轮机的不规则运动等。上述摩擦力还会随着转子受力面积的不同而不同，表现出在较大摩擦力下转子温度会不断上升，还会造成相邻截面处于不平衡运转的状态。此外，局部区域温度升高也会造成转子弯曲问题，同样会增加振动幅度。为此，就需要做好对转子运转情况的监督和记录工作，结合机组运转情况来调整温度和频率，对轴承之间的位置进行平衡，在经过统计处理汽轮机的实际负荷以及转速等之后，确保其满足一定的运行规则性。还要调整相邻截面，保证转子运行受力均匀以及确保其平衡性能，减少摩擦产生的热量。
2.4建立完善的汽轮机检修维护标准体系
相关技术人员在结合实大型火力发电厂运行汽轮机运行实践的基础上，进行改进和归纳总结，经过长时间积累，逐步建立完善的汽轮机维护技术标准体系。维护技术标准体系包括汽轮机维护试验、零部件清洁、设备更新、运行检测等多种维护工作。建立维护技术标准体系需要重点研发和应用符合实际火力发电运行需求的新型维护技术，可以从多个方面入手。比如①根据大型火力发电厂的运行工作计划，制作汽轮机维护手册，提高汽轮机运行的科学化和程序化。②制作汽轮机设备的周维护、月维护和年维护计划等，提高汽轮机设备的使用时长，减少汽轮机故障的发生频率。
2.5对火电厂汽轮机轴系保护设备进行严格控制
尽量统一汽轮机组中的轴承类型，简化轴系监控设备的安装。还要通过调整实验具体细节来确保工艺方法更加规范，保证轴承安装环节更加合理规范。通过轴系控制设备的应用，可以对轴承运行状况进行自动感应，也就是对其转速、摩擦力程度等进行感应。同时还可以通过振动检测器来检测轴封内的气压数值，在此基础上分析温度和气压之间的关系。此外，当系统处于高压或高温环境下时，就会通过系统发出自动预警，便于工作人员开展后期调整工作。
2.6积极应用现代化智能技术
针对汽轮机运行过程，智能技术能在见故障分析中得到良好应用，极大地解放人力、物力，提高汽轮机运行的效率和安全。在我国大多数传统火力发电汽轮机管理过程中，需要大量人力进行数据采集和管理，受人为主观影响较大，不利于提高汽轮机运行的经济效益和综合效果。智能技术由先进的科学技术和数据智能通信系统提供支持，能提高汽轮机故障数据采集的效率，使运行过程更加科学有效。在汽轮机运行中，一旦发生设备故障等问题，会导致大范围的设备停电，严重影响正常的火力发电运行工作。利用智能技术还能对汽轮机运行进行智能监控，及时对故障问题发出警告和提示，一定程度上减少类似问题的发生。
3结语
综上所述，对于大型火力发电厂汽轮机异常轴振动的分析与处理是一个漫长的探索和学习过程，需要企业充分重视汽轮机维护和检修的重要性，提高工作人员综合技术能力，应用先进的科学技术，使汽轮机出现故障的频率有效减少。因此，针对汽轮机异常振动的分析显得尤为重要。汽轮机在大型火力发电厂属于核心设备，减少汽轮机的故障率对大型火力发电厂的安全、稳定运行有着深远的意义。
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