迟志强
中国能源建设集团黑龙江能源建设有限公司，黑龙江 哈尔滨 150000
摘要：在当前时期，国内经济呈现出良好的增长态势，对电力的实际需求也大幅增加，在此背景下，发电厂的建设速度也持续加快。在全部的发电厂中，火电厂的占比是最大的，因而要保证运行更为稳定、安全。从国内火电厂的现状来看，发电选用的多是汽轮机，而且其发生故障的几率是相对较高的。在汽轮机处于运行状态时，必然会出现磨损，甚至会发生变形的情况，出现这些问题时，汽轮机的震动就会变得异常，其就无法保证稳定的运行。所以说，要通过行之有效的措施来完成汽轮机故障排查工作，进而保证火电厂运行能够更为平稳。本文主要针对火电厂汽轮机常见异常振动予以深入探析，在此基础上提出切实可行的应对之策。
关键词：火电厂；汽轮机；异常振动；故障排查；技术分析
引言：若想保证国内的电力供应能够满足实际需要，必须要对火电厂发展予以重视，通过有效途径来确保电力系统可以实现稳定运行。火电厂发电是利用汽轮机实现的，因此说，相关人员必须要完成汽轮机保养的相关工作，如果其出现了故障，必须要在第一时间进行维修。当汽轮机处于运行状态时，很多的部件会出现磨损的情况，其中的一些甚至会变形，而这就使得汽轮机发生异常振动，这个问题没有得到及时解决的话，轴承座就会开始松动，对发电机组运行产生较大影响。因此说，火电厂的技术人员必须要针对导致异常振动出现的具体原因进行分析，提出切实可行的应对措施，如此方可在短时间内完成维修工作。
1汽轮机的正常振动与异常振动
在汽轮机运行时必然会出现微幅振动，只要在规定振动值以内，则属于正常振动。当然，设备振动的实际幅度明显较大，或是超出允许振动值的话，那么就表示发生了异常振动。如果汽轮机出现了异常振动，必然会对设备运行产生影响，导致稳定性、安全性就明显降低，轴器的平衡是难以保证的，叶片会发生断裂，轴系中心也会改变。此时，轴承就会出现较大的损伤，振动也会变得更为剧烈，如此一来，轴承零件的损坏程度就会加大，磨损的严重程度也明显提升。[1]
2火电厂汽轮机异常振动故障
2.1油膜振荡故障
对发电机组予以启动时，开始提速后就会出现油膜振荡的情况，导致此种情况出现的原因是发动机转子处于高速运转状态时，必然要承担载荷作用，此时运行就很难保持稳定。如果汽轮机的运行是正常的话，发动机转子的旋转速度虽然较快，但是转轴是围绕轴线旋转的，因而能够保持平稳运行。如果转子运行并不稳定的话，轴径转速就会就会明显加大，此时就会使得轴承、转子出现较为严重的摩擦，轴系临界转速也会减慢很多，油膜所要承受的压力变得较大，带来的结果就是出现油膜振荡故障，如果未能在短时间内予以消除的话，发电机组就无法实现稳定运行。
2.2汽流激振
气流激振呈现出的特点集中在下面两个部分，一是发电机组实际承担的负荷已经在负荷点以上的话，轴振动就会变得更为剧烈，当负荷能够降低的话，那么振动就会立刻减小。二是强烈振动频率相较于高压转子一阶临界转速是大致相同的，或者是略微降低。导致此种问题出现的原因是不均衡气流对叶片造成较大冲击，此时就会引起气流激振。如果机组规模较大，其末级是相对较长的，叶片末端处的气体会发生膨胀，进而使得流道紊乱出现，气流激振也会发生。[2]
2.3转子热弯曲故障
在汽轮机中，转子是十分重要的组成部分，通过其可以实现能力转化目的。汽轮机转子处于转动状态时，工作温度是较高的，这就使得转子热弯曲的发生几率明显增加，如果蒸汽参数未能正确设置的话，同样也会引起故障。当汽轮机组定速带负荷运行时，转子热弯曲故障的发生几率是会增加的，此时转子工作温度相对较高，而且叶片、叶轮、主轴旋转速度是非常快的，此时主轴所要承受的应力就会大幅增加，最终的结果就会出现弯曲形变。当转子已经弯曲后，如果没有在第一时间进行替换的话，摩擦震动也就难以避免，如此一来，汽轮机组想要继续保持稳定运行是很困难的。在对振动幅值、相位变化曲线予以分析时，利用波德图就能够将汽轮机转子的实际情况呈现出来，了解是不是出现热弯曲。
当发电机的临界转速达到了1512rpm时，在波德图中会出现明显的驼峰，升速时则会因为振幅变化而变成马鞍形，简单来说就是临界转速的前后会出现明显的降幅，所以说，在这个测点会发生转子弯曲的情况。
2.4摩擦振动
摩擦振动呈现出的主要特征如下：一是当转子发生热弯曲时，必然会出现新的不平衡力，这样一来，振动信号主频仍旧是工频。然而冲击、非线性因素产生的影响是较大的，所以少量的分频、倍频、高频也会产生，而且波形会出现削顶状况。二是在摩擦的过程中，振动峰值、相位均呈现出波动特性，而持续较长时间。重摩擦侧产生的温度相较于轻摩擦侧是明显较高的，这样一来，转子径向截面就会出现温度不均的状况，转子振动也就随之产生。[3]
3火电厂汽轮机异常振动故障排查技术分析
3.1油膜振荡排查措施分析
对油膜振荡故障进行处理时，要确保汽轮机轴承、转子能够保持稳定、安全的工作状态，而要实现这个目标，关键就是要保证两者间产生的摩擦能够切实减小，也就是利用润滑油来使得压力、湿度能够得到有效控制，这里需要提醒的是，为了保证油膜承载力不会太大，应该要适当降低润滑动力粘度值。对油膜振荡故障展开排查、分析的过程中，必须要保证油分布是十分均匀的，如此方可使得摩擦力不会出现大幅增加，所以选用的润滑油应该要确保其粘度是最为合适的。除此以外，还可对轴瓦轴承合金的宽度予以适当加大，对轴瓦顶部间隙予以减小等，这样也可使得处理效果达到预期。[4]
3.2汽流激振故障解决措施
在对汽流激振故障进行处理时，故障分析所要花费的时间是较长的，对机组每次振动产生的数据予以详细记录，在此基础上完成曲线制作，进而对曲线出现的变化进行细致观察。这样可以将汽流激振的实际状态呈现出来，进而对负荷变化率进行降低，确保处于确定的负荷范围中，这样可以使得汽流激振切实避免。
3.3转子热弯曲排查措施分析
汽轮机转子处于蒸汽区中，因而外部温度是相对较高的，受其影响，转子发生热弯曲的概率是较大的。若想保证故障能够得到切实排除，制造转子的材料必须要具有较强的耐高温性，并可有效抵御腐蚀。如果发现汽轮机转子发生了热弯曲，那么就要在第一时间对转子进行替换，如此就可使得转子热弯曲产生的影响切实消除，进而保证汽轮机保持良好的运行状态。
3.4摩擦振动故障解决措施
平时定时对汽轮机组进行维护，并对留意是否存在不和谐的机件摩擦声，确保及时发现问题并对相应机件进行维修或更换，避免因摩擦振动引起的机组运行故障。[5]
结语
综上所述，火电厂汽轮机的主要故障原因有油膜振荡、汽流激振、转子热变形以及摩擦振动等，只有对原因进行有效的分析，进行针对性的排查，才能提高设备运行的稳定性。从本文分析可知，研究火电厂汽轮机异常故障有利于我们以解决问题为导向来看待目前检修技术存在的不足。因此，我们要加强系统研究，探求技术的发展方向，加强故障排查能力，提高实际维修效率，使机组安全稳定地运行。
参考文献:
[1]李宽宽.火电厂汽轮机异常振动故障排查技术探索[J].中国设备工程,2020(03):153-155.
[2]许大鹏.火电厂汽轮机振动故障探讨[J].山东工业技术,2016(17):156.
[3]殷富伦.浅谈火电厂汽轮机异常振动原因及处理措施[J].科技创新与应用,2015(27):163.
[4]赵华.火电厂汽轮机异常振动故障排查技术分析[J].黑龙江科技信息,2015(24):39-40.
[5]卢旭东.火电厂汽轮机异常振动故障排查技术分析[J].科技创新导报,2012(12):74.