谷生有
青海大通发电有限公司 青海 西宁 810100
摘要：在汽轮机运行中，振动可以说是经常出现的一项问题，也是导致很多故障发生的主要因素。为了能够做好其振动情况的避免，就需要在把握问题发生原因的基础上做好防止措施的应用。本文就汽轮机运行中的振动及防止措施进行一定的研究与分析。
关键词：汽轮机运行；振动原因；对策
引言
汽轮机的振动原因是多种多样的，而振动又是汽轮机的主要故障原因，解决这一问题将对我国的电力生产产生极大的推动作用。目前，我国的电厂一线工人和专家学者也对这一问题进行了研究，并且取得了相当程度的进展。火力发电作为我国的主要发电方式，必须保证其安全稳定地运行。在此基础上，任何投入都是不过分的。
1汽轮机振动危害
振动主要指的是偏离了原来的平衡位置，位能与动能出现了转换。振动幅度不超过一定范围的振动不会影响汽轮机的正常运行，没有危害，但当超过一定范围后，振动就会危害汽轮机，降低工作效率。轴系中心变化、发电机转子内冷水路局部堵塞以及轴承磨损等均属于汽轮机的异常振动，会导致整个机组零件的松动，甚至还会加剧内部动静摩擦，导致汽轮机磨损，加速了汽轮机的老化。振动由多种因素引起，安装汽轮机或检修后还应检查其振动程度，确保振动幅度在国家规定范围内，当前我国标准中，汽轮机振动幅度值应在0.05mm以内。
2汽轮机振动产生的主要原因
2.1因中心不正而引发的异常振动问题
发生中心不正的原因主要有以下几点:第一，汽轮机在启动过程中因为暖机的时间不足，直接升速后负荷增加太快，导致气缸受热后膨胀不均匀，调节系统存在卡涩问题，以至于汽缸无法自由膨胀，会与转子发生相对性歪斜，汽轮机组产生了不正常的移位问题，从而引发汽轮机异常振动。第二，汽轮机组经历过大修理后，在安装靠背轮时存在问题，以至于中心位置没有找准，在运行过程中产生了振动问题，说明此时产生的汽轮机异常振动情况是伴随着负荷的不断增加而增加。第三，若汽轮机组在进汽温度远远超过设计标准的实际条件下运行，就会增加胀差与气缸的变形风险，以至于汽轮机轴向位移超出被允许的限度，从而引发汽轮机异常振动问题。第四，当转子因为某些原因和汽缸不同心时，极易发生间隙振荡问题，从而导致汽轮机异常振动问题。
2.2转子质量不平衡
机组运行中叶片的脱落与磨损、腐蚀等现象使得转子的质量不均匀，这种不均匀会使得转子受到离心力的冲击发生振动;转子发生弯曲也会引起振动，主要是由于转子弯曲后引起了汽轮机内部组件的摩擦，该种振动与转子质量不均匀受到离心力冲击之后所引起的振动相类似，但是也有不同，这种振动最典型的表现是轴向振动，当转子的转动速度超出了临界的转速时，转子的轴向振动效果更为明显;汽轮机转子油膜不稳定或者是受到其他外力作用遭到破坏等，也会引起振动，主要是油膜在遭到破坏以后，使得轴瓦乌金烧毁形成轴颈的弯曲;汽轮机内部各组件之间发生摩擦会引起振动，主要是动叶片与静叶片之间的摩擦、通流部分间隙与安装的处理不当等的摩擦引起的振动;水冲击也会引起振动，这种冲击会造成转子轴向推力与扭力之间的不平衡，产生剧烈振动。
3汽轮机运行振动的解决措施
3.1神经网络的汽轮机振动诊断系统
前文已经提到过，对于振动的解决措施无非进行保养、设备更换、参数调整这三种措施，防止汽轮机振动应首先建立一种汽轮机振动诊断检测系统，及时发现问题原因，进行问题的解决。
神经网络的汽轮机振动诊断系统是近年来最新的研究成果，是一种计算机信息处理系统，对人脑神经系统的数学模拟，模仿人类的信息处理方式。这一系统是根据汽轮机振动信号分析原理方法和故障特征提取方法，通过神经网络和Matlab软件的信号处理相结合以及GUI界面编程构建汽轮机振动故障的识别系统。这一系统主要是收集汽轮机的振动信号，并进行一系列的数据处理，最终给出振动类别的判断。首先安装信号采集系统，在汽轮机头、各个振动点安装机械箱和吸纳红采集装置，然后对信号进行采集，并把数据保存在特定文件里，方便进行观测与处理。并将信号进行消除多项趋势以及小波的降噪，进行基于小波能量的提取并保存。这样就可以对其进行故障特征向量的提取并进行小波包重构信号特征的向量处理。将经过处理的特征向量作为测试诊断的样本。由上可知，这一系统具有相当程度的准确性、方便性、快速性。通过这一系统，我们可以快速地判断汽轮机振动原因，在造成较大事故之前，就能及时发现其故障趋势，及时进行调整与维修。要注意这一系统需要进行大量的实验，并对实验数据进行收集，实验数据越多，参数越多，效果越好。
3.1油膜振动的处理措施
通过总结大量实践经验，分析资料，总结出处理油膜振动的具体措施：①适当提高数据值；②尽量减小垫层之间距离，能很好地控制振动的频率和强度；③尽量减小载体夹角。然后根据实际需要选择润滑油。在强度冲击情况下，应使用低黏度润滑油。另外，振动主要是由于各部件受力不均导致受力异常，不平衡受力导致设备在高速转动的过程中偏离中心，要根据实际情况灵活选择维修措施。
3.2气流震荡防止
同其他问题类型相比，气流震荡可以说是在我国出现几率较小的情况，但是，我们依然要对其进行同等看待。防止方面，首先可以通过反漩涡技术的应用对流体的周向运动产生干扰，在以逆向方式将其注入到流体后对失稳的界限转速进行提升。对于该种技术来说，其在应用中也将衍生出数量较多的、具有高效特征的主动控制手段，且在具体应用中并不会损害到汽轮机设备。其次，通过对轴径在轴承中的偏心率进行增加，以此对振动几率进行降低。最后，可以对轴承的几何形状进行改变，在对周向旋流进行扰乱的同时对其切向力强度进行减少，以此使转子能够获得更高的运行稳定性。
3.3其他问题防范
首先，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。其次，当金属气缸与再热压力间出现受力不稳问题时，工作人员应检查故障原因，一般因没有正确设置参数以及设备使用时间过长引起。此时工作人员应检查各部件的变形情况，在及时更换的同时调整运行参数。最后是动静摩擦，主要设计人员没有正确设计汽轮机的运行参数，以致损坏设备。此时，机械人员应适当降低机械设备的工作效率，做好零件的更换工作，以防出现动静摩擦问题，为了强化润滑功能，还可以适当增加油脂。
结语
汽轮机的正常振动对于整体机组的正常运行具有重要的作用，一方面实现了对机组的安全控制，另一方面又确保了生产的正常进行，对于整个电力与供汽系统而言就有重要的意义。因此，在实际的生产操作中，要采用科学合理的方式避免振动异常现象的出现。机组投入使用之前，要进行试运行测试，及时发现异常振动并妥善处理，安装必要的监视与保护控制系统，对振动情况进行监测与保护，保证整体机组的安全运行。
参考文献
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