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摘要：在火电厂汽轮机是主要的设备之一，汽轮机安全的运行与电厂的工作有着很重要的关联。然而运行中最大的缺陷是汽轮机组的振动，也经常会影响整个发电组的工作效益，给电厂带来经济上的损耗以及会产生危机的安全事件。因此文章对电厂汽轮机一次振动的原因进行了重要浅析，并且给予出相应的解决措施。
关键词：汽轮机；异常振动；危害；原因分析；解决措施
一、汽轮机的正常振动与异常振动
在电厂汽轮机的运行来说，有较小的振动是不可避免，运行过程中，振动值只要不要超过制造厂规定的标准，就可以判定为正常振动。但在设备运行振动幅度已经比原有的振动水平明显提高时，或者超过了制造厂规定的标准振动值，此时可以判定为异常振动。运行过中所有振动异常的情况下，都会直接造成机械运行的稳定性及安全性降低，同时导致轴器品质失去平衡、叶片断裂、大轴承弯曲、轴系中心变更、动静摩擦增加、膨胀受阻现象等。这些现象都不仅会对轴承造成严重的损伤，还有可能会加剧振动，进而对轴承零件造成进一步的破坏，加速设备的磨损程度。
二 火电厂汽轮机异常振动的危害及后果
汽轮机在运行过程中的振动可能会产生以下危害及后果：
（1） 端轴封磨损。低压端轴封磨损。密封效果被破坏，空气泄漏到低压缸中，从而破坏真空。高压端轴封磨损，高压缸向外漏汽增加，导致转子轴颈局部受热弯曲。蒸汽进入轴系，水混入润滑油中，破坏油膜，导致轴瓦熔化。并且，在漏汽的情况下也会感化机组的经济性。
（2） 隔膜轴封磨损。当隔板轴封磨损严重时，级间漏汽量增加。除影响经济性能外，还会增加转子的轴向推力，导致推力瓦熔化。
（3） 滑销磨损。当滑销磨损严重时，会直接导致机组的正常发热膨胀，进而引发更严重的事故。
（4） 轴瓦有黑金裂纹，稳定好螺钉松动断裂。
（5） 旋转部件的运行时间过长导致强度下降，会导致叶片和阀盘损坏。
（6） 速度控制系统不平稳，调速系统的不平稳会直接影响安全事故。（7） 危急遮断器故障。
（8） 发电机励磁机零件松動破坏。
三 火电厂主汽轮机振动异常的影响因素
3.1转子质量不平衡引起的振动
运行中叶片脱落或磨损、腐蚀、结垢不均匀，造成转子質量不平衡。如在运行中发电机的转子绕组松动或不平衡，则会出现转子質量不平衡。由于上述原因，转子发生質量不平衡时，转子每转一圈就会受到不平衡質量产生了一种的离心力的冲击。这种离心力的周期效应就是振动。
（2）转子的弹性弯曲引起振动。转子弯曲即使不会引起汽轮机静、动态部件间的摩擦，也会引起振動。其振動特性与转子質量不平衡振动相似。然而不相同的是，振動是明显的轴向振动，特别是在经历临界转速的时候，其轴向振幅增加更为明显。
3.2汽流激振动
汽轮机的汽流激振现象常突发于机组高负荷状态下，主要出现在叶轮较小和短叶片的高压转子上，它的特点为振動評率低于转子工作频率。引起汽流激振的机理主要是以下两个方面:
①汽封室压力周向变化引起的激振力。这是由于轴封上下腔室之间的压差，使转子从静止位置继续向下移动。在这一过程中，转子的惯性滞后效应使下室压力增大。此蒸汽压力将导致转子位移并引起故障。
②转子转矩不平衡引起的激振力。是因为机组运行过程中汽缸的偏差和转子的径向位移，造成转子相应于汽缸的偏差，会直接影响蒸汽在转子上分布不平衡的，以及影响转子的运动。
3.3发电机松动、损坏部件
汽轮发电机组在发生异常振动时，会造成机组部件的松动和损坏，严重影响设备的整体运行。汽轮机异常振动是一个极其复杂和专业的问题。因此，在机组运行过程中，有必要对汽轮机的振动给予更多的关注，并进行检测。如果出现任何问题，必须进行分析和解决。
3.4油膜震荡
油膜振动是在运行过程中滑动轴承引起的自激振动现象，由于同幅转动的情况下，出现更为激烈的变化，因此，油膜振荡主要是在汽轮机转子临界速度的两倍以上时发生的一种振动情况，如没有及时处理情况下，转子在运行中转动时容易发生异常，偏离轴线，导致转动失衡，因此就会对油膜产生比较大的应力，运行时油膜会因受力不平衡就会产生振动，影响汽轮机的正常运行工作。
二、汽轮机异常振动的解决措施
4.1转子不平衡的应对措施
对于不平衡问题可以采用动力平衡试验判定。如果汽轮机在运行中监测到大量值低频分量或振动参数波动明显，则多数是因为汽流激振造成的结果，主要是叶片受到了不均衡汽流冲击。因此，需要调整调速汽门，并观察汽轮机的运行状态是否有好转。分析汽轮机的内部结构与运行机理可以发现，叶片末端汽流紊乱现象是客观存在的，需要在运行的状态中记录每次机组振动數据和机组满负荷数据，通过软件实时记录二者的变化曲线，观察曲线的变化趋势和范围，通过查看曲线图的变化以及升降负荷的速度，来更正汽轮机在运行中来调整负荷的高压，消除气流的振动。
4.2气流激振现象的应对措施
在处理汽轮机振动原因引发的各种异常振动，处理的方法也是不相同的。对于汽轮机振动现象时，需要根据振动的特征，对气流激振的现象进行数据分析。在对汽轮机的振动进行分析时应要采取相对应的数据，并制作出数据振动的曲线图，然后查看汽轮机在运行时的振动的变化，根据数据分析振动原因，并采取有针对性的解决方案。输出功率调节缓慢，空气流量缓慢增加。将振动数据与正态曲线进行了比较。汽轮机负荷增加后，阀门随负荷的增加而不断变化，以抵消气流振动的危害。因此，为了维持发电系统的正常运行，有必要在运行过程中对负荷参数进行观测和微调。
4.3油膜震荡的应对措施
当运行过程中发生油膜振动故障时，可根据机器故障状况，采用以下一种或几种解决方案的组合，以快速地恢复机器的正常运行，以确保电厂发电系统能正常使用。
（1）发生振荡时，应该需要提升油温，从而减少润滑油的黏度。它使轴颈在大偏心下工作，利用上轴承的油压增加下轴承的负荷，并能提升轴瓦的稳定性。
(2)裁减轴瓦顶部的空隙，调整上轴瓦轴承的宽度，使振动的频率慢慢变小，同时降低油膜振动。
(3)在运行中油膜的异常振动、轴瓦和轴颈根据的角度大小都有关联，把角度调小，振动也会变小，在工作中也跟依据这个顺序调整角度，同时降低油膜振动。
（4）所以，有必要强化均衡的校正，在工作中使油膜处于一个稳固的状态，同时慢慢减少因油膜异常振动的概率。
4.4优化机组保护
在保护汽轮机组时，应需要安装相对应的振动监视装置和保护系统，使用在工作中能监视机组的振动情况，当运行中汽轮机振动情况超出范围内的时候，及时鉴定地将机组停止运行，预防更大的安全隐患。并发生异常时应发出声光报警信号，并能立即能指示运行人员，并且采取相应措施，避免造成事故。同时利用传感器进行有效的保护。汽轮机振动监测与保护系统和保护控制系统是保障汽轮机安全运行重要设备。机组应配备振动保护装置。运行过程中当振动超过最高限值时，发出脉冲信号，带动的情况下来保护控制回路，自动关闭主汽阀，实施紧迫停机处理，并通知相关的工作人员处理来保护机组安全。
三、结束语
汽轮机在现代社会的应用十分广泛，同时是对整体机组的正常运行具有重要的作用，因此，在实际生产运行中，明了和控制汽轮机异常振動的原因及处理办法，具有重要意义。当出现异常振动时，应采取合理科学的方法来降低机组的振动异常。在汽轮机组使用前，应进行试验运行测试，及时处理异常振动，同时需要建立健全的预防措施、规范故障检查步骤、运用传感器等信息技术，保障汽轮机组的正常运行。
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