摘要:汽轮机是火力发电厂的核心设备，是发电系统中关键的组成部分，主要部件有气缸、转子、联轴器等，为高速旋转机械。该机组的正常运行除了能确保电力生产单位正常供电外，还能保障从业人员的人身安全。因此，加强机组的振动故障监测和诊断，对保障汽轮机的安全使用有着重要意义。但因汽轮机工作的环境较为复杂，加上人为操作因素的影响，汽轮机运行时出现振动异常的发生率不断上升。在启动过程中发生振动异常危险的同时，还严重威胁其使用的安全性。下文将对汽轮机冷态启动过程中振动异常情况的原因及解决方案进行分析和探索。
关键词：火电厂；汽轮机；异常振动；原因；措施
引言
目前，电力工业发展迅速，能源工业发展最快的是热能。因此，需要对火电厂的发电设备进行定期监测和维护。在机械运行中，防止低振动是不可能的，只要振幅不超过一定范围，即可接受。使用汽轮机时，振动不可避免，在规定的总水平上不会发生损坏。但由于各种原因，汽轮机的振动可能超过一定范围，对汽轮机有害，损坏发动机。汽轮机的安全使用非常重要，汽轮机的异常振动表明汽轮发电机运行中存在安全隐患，汽轮发电机需要检查，本文分析汽轮机的振动原因及处理方法。
1火电厂汽轮机振动的概念
当汽轮机内部的部件偏离其固定的平衡位置时，物体相应的动能和位能就会发生变化，出现反复性的连续运动，这种现象就是振动。一般情况下，我们可以将火电厂汽轮机的振动分为两种，即自由振动和受迫振动，这种分类主要是考虑到冲击力的差别，而在描述汽轮机振动的幅度和大小时我们主要可以采用振幅、方向、相位和频率等参数，根据汽轮机振动的大小我们一般将振幅分为单向振幅和双向振幅；而其振动方向主要包括扭转、横向和轴向三种；振动的相位就是指出现振动现象时振动信号最大值与转子某一点的相对位置；在特定时间内汽轮机的振动次数就是频率。
2汽轮机异常振动的原因
2.1受当前技术的影响和限制
加工工艺或部件的精度要达到设计要求，特别是转子部件精度达不到规定要求时，导致在高低速稳定试验中不满足要求，出现离心力问题，以及与整个设备振动有关的故障。
2.2汽轮机转子热变形的原因
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。
2.3不稳定扩大
不均匀膨胀引起的振动主要是由于气缸膨胀受阻或加温不规则引起。在这段时间内，涡轮机座的位置会发生变化，导致转子中心移动，引起机械振动。这种振动的原因主要有以下2种。（1）汽轮机设备启动时不顺畅。一部分启动能量被送去从主蒸汽管道或汽轮机本体的排气部分排出，由于高位蒸汽的作用，金属在运行过程中发生热变形，导致摩擦不均，引起振动。（2）温度控制。如果进入汽轮机蒸汽的温度不稳定，就会导致转子不均匀受热，造成转子变形，形成转子和气缸间的不均匀膨胀，导致振动。
3汽轮机异常振动的应对方法
3.1气流激振现象的应对方法
因为不同的振动所导致的振动故障，在进行处理时方法也各不相同。对于汽轮机的气流激振问题，要根据汽轮机的实际情况，跟踪记录和研究分析气流激振的现象。
首先要对汽轮机的振动数据进行分析，利用所收集的数据，制作出对应的振动曲线图，通过对汽轮机在运行过程中的振动变化情况进行观察分析，具体有振动变化的范围和方向，进而对汽轮机气流激振的现象发生的原因进行确定，有针对性地采取相应的解决办法。对汽轮机的负荷变化进行细致的控制，通过分析汽轮机的运行状况来对进气阀的开度进行调节控制，对气流激振的负荷范围进行规避，可以有效的消除气流激振的现象。
3.2提高机组膨胀和温度的措施
机组的膨胀由多种原因造成，从成型角度看，原因可分膨胀不均匀、温度不稳定的故障。因此，为避免机组故障，可定期检查、维修和更换顶升系统。操作汽轮机设备前，有必要提供均匀的预热，使汽缸保持温度。还需要监测润滑油温度、轴封温度和排气蒸汽温度。如果发现温度不符合操作要求，必须及时采取相
应措施，建立自动温控系统。
3.3加强对汽轮机的振动监督
加强对汽轮机的振动监督，及时发现异常振动问题，并给予针对性的解决措施，这是降低汽轮机异常振动幅度的关键。为此，应该为汽轮机安装轴承振动测量装置、大轴振动测量装置，以此对汽轮机组在实际运行过程中的振动情况加以监督。若汽轮机出现异常振动，超过了临界值，测量装置就会发出报警信号，提醒工作人员进行维修，甚至是采取停机处理，以免损失进一步扩大。
3.4转子热变形振动对策
随着汽轮机组的转子速度不断的提升，材质的内应力会随之不断释放，那么转子就会出现热变形的现象，大大的提升了汽轮机的振幅，此时相位也会发生变化，这就导致了汽轮机异常振动问题的出现。有很多因素都可能导致转子出现热变形的现象，如发电子转子未均匀冷却、气缸进水和中心孔进油等因素，为了有效的避免转子热变形而引起的异常振动对机组的危害，建议应定期的更换转子。另外，相关工作人员还应定期清理中心孔内的油，防止油进入到中心孔中，确保汽轮机转子排气孔是能够与外界连接的。在此操作过程中，油可能是通过排气孔或是转子孔的堵头进入到中心孔中，不过进入的途径还有其他，通过转子的前面也可以进入到中心孔中，所以，在工作人员安装汽轮机的过程中，为避免油进入到中心孔中，我们就应采取一些有针对性的措施，从而保证汽轮机整个机组设备的稳定运行。
3.5摩擦振动故障应对方法
在对汽轮机摩擦产生的振动故障进行处理时，应对涡动和抖动 现象多加注意。在汽轮机启动时， 如果发生动静碰撞，那么应保证机 组在较低转速下运转，采用磨合的方法， 使动静碰撞渐渐地摆脱接 触。假如振动超出正常范围， 应立刻停止机器运转， 在一段时间后， 机子温度回升转子可以正常弯曲时再启动机器。如此反复的过程， 正常情况下摩擦都可以被消除。千万不能采用 “冲临界”的方法， 使 机组被迫开启， 这样会导致汽轮机大轴出现永久弯曲的现象。
结束语
通过以上的论述，我们对火电厂汽轮机异常振动的概述、火电厂汽轮机异常振动的判断方法及火电厂汽轮机异常振动的原因及改善对策三个方面进行了详细的分析和探讨。火电厂汽轮机异常振动是有多种因素导致的，当运行过程中出现这类故障时，相关技术人员应科学的判断汽轮机异常振动的本质，同时全面的分析导致异常振动故障出现的原因，制定出有针对性的改善对策，建立完善的设备检修制度，尽可能的降低汽轮机异常振动出现的概率，从而提升火电厂的经济效益和社会效益。
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