覃君智
中国联合工程有限公司 浙江省杭州市 310052
摘要：引起汽轮机振动的因素很多，几乎所有误差都会反映在汽轮机振动的不同程度。目前，我国振动诊断的准确率相对较低，振动诊断的方法主要是从直观角度进行研究，但准确度的高低对诊断方面的影响目前还不太受重视。要更好地评估各种故障的振动机理，了解设备各方面信息，透彻分析设备情况，提高原因评估的准确性，更好地为生产服务。振动故障严重影响火电厂设备的正常运行，通过分析火电厂汽轮机振动故障的原因及处理方法，提出相应维修措施。正常操作中不可避免地会出现振动误差。只有采取有效措施，降低汽轮机振动的发生频率。因此，要加强维护管理，做好检查工作，消除振动隐患，减少汽轮机设备因问题引起的损坏，解决问题，确保设备稳定安全使用。
关键词：汽轮机运行；振动原因分析；对策研究
1导言
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。
2汽轮机振动特性分析
汽轮机是重要工业设备，其工作性质是高温、高压和高速。由于长期高速旋转，汽轮机装置经常出现故障，严重影响发电机装置的正常运行。汽轮机组的异常振动是汽轮机最复杂的误差之一，装置的振动往往受到多方面影响，如汽轮机装置的参数、径流参数、油温、油质的变化都会引起机组振动。因此必须分析汽轮机异常振动的原因。只有在已知条件下结合实际情况，分析汽轮机振动异常的原因，进行总结和讨论，决定汽轮机检修方法。如果设备初始启动速度超过其临界速度，则可以估计所携带振动的大小是否会导致故障。如果情况良好，一般可以断定涡轮转子和牵引齿轮转子处于平衡状态，拉伸器没有损坏。如果设备停止后转子平衡，应注意空载时空转速度必须为3000r/min，并且转子的转数必须控制在安全范围内。可根据规定的标准调整到载体的垂直振动，原则上振动不变，可根据规定的15m标准调整到载体的垂直振动。若载荷为200MW，原则上振动不变，若按91.5m调整，则需及时开关机。此时，转子报警比开机时大100%，在3次尝试启动后气封数值依然在300以上，设备故障没有好转，必须停止设备运行。
3汽轮机振动产生的主要原因
3.1运行中中心不正
汽轮机启动时升速或者是负荷太快，引起汽轮机气缸的受热膨胀的不均匀现象，或者系统内部的卡涩等导致气缸的自由膨胀受到约束，使得气缸对转子歪斜，机组的不正常移位会产生振动;机组安装的不正确或者不规范，中心位置不对，运行时振动随着负荷增加而加强;机组的进汽温度异常，导致胀差与气缸变形的几率增大，比如轴封的向上抬起会导致轴向位移引起振动;转子与汽缸不同心容易产生间隙振动。
3.2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。
4汽轮机振动故障处理措施
由于汽轮机运行过程中经常因振动而发生故障，设备不能正常运行。为此，技术人员可以根据现场实际情况深入分析问题，采取有效措施。
4.1检查刚度
工程师可以收集和整理汽轮机资料，并与标准资料进行比较，另外，负荷试验和加载单元是保证设备配置的必要条件，必须提高设备正常运行的可能性，消除振动有关的缺陷。新安装的设备必须在没有负载和负载情况下使用。以正常方式生产和加工设备，填料函密封系统、密封系统和试验结果均符合标准。
4.2智能检测设备
设备正确运行和安装能有效防止汽轮机振动相关故障，设备必须安装必要的监测点，以便实时检测振动并报告异常时间点。必须妥善组织技术人员处理，防止问题升级，造成更严重影响。
4.3防振设备安装
如上所述，在检测到异常振动条件后安装智能监测装置可提供报警信息。报警指令是让技术人员在紧急情况下自动关闭电路，停止设备运行。在此过程中，现场人员还应采取紧急措施，为保障机组设备安全，还可以安装智能监控保护设备，提高设备使用质量和效率。
4.4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。
4.5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。
4.6蒸汽流振动故障的产生
处理气流引起的异常振动非常困难。一般来说，为提高处理误差的能力和误差响应措施的质量，有必要深入分析和研究汽轮机的振动现象和强度。必须编制至少1年的振动和运行数据，使其成为数据曲线。分析数据曲线的变化和幅度，最终确定气流强度的分布。降低负荷变化速度，避免负荷变化过快导致汽流异常产生振动。
4.7消除转子热弯曲故障的措施
转子在工作一定时间或较长时间后，由于温度过高，容易产生电流振动而变形，目前没有更好的方法来处理这种现象，主要措施是更换转子。
4.8摩擦振动频率
汽轮机运行一段时间，会导致局部磨损，因此需要定期检查。如果发现严重摩擦，必须及时采取措施加以制止，这样可以提前预防，不仅可以降低机械维修成本，而且可以延长汽轮机使用寿命。
5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
[1]文罡,刘继远,陆弘.合成气压缩机汽轮机振动值上升原因分析及处理[J].大氮肥,2019,42(02):101-103.
[2]张玉驹.汽轮机运行振动的危害原因分析及处理方法[J].盐科学与化工,2018,47(05):45-47.
[3]李文峰.火电厂汽轮机运行异常振动原因分析[J].中国设备工程,2017(14):94-95.
[4]葛磊.火电厂汽轮机运行异常振动原因分析[J].科技创新与应用,2016(35):123.