张强强 张冰清
华电内蒙古能源有限公司土默特发电分公司 内蒙古包头市 014100
摘要：汽轮机的振动大小是评价一台汽轮机工作稳定性的重要指标之一,对于所有的转轮结构来说振动都是不可避免的,只要振动幅度可控并处在规定范围内,就可以正常工作.一旦汽轮机出现异常振动则说明机械内部存在缺陷,会影响整个机组的安全性能,会导致机组内部零件发生松动,内部摩擦增大,造成设备使用寿命缩短,甚至导致设备转子发生变形,断裂等严重后果,从而造成事故.本文主要对汽轮机产生故障的原因进行了剖析,并针对性地提出了解决措施,希望能够避免热电厂汽轮机的异常振动,从而保证热电厂汽轮机的稳定运行。
关键词：汽轮机；振动；主要原因；处理办法
1汽轮机振动的原因分析
汽轮机在运行过程中，受到汽轮机内部构件的设计、自身质量、安装、运行检修与维护、以及外界环境等因素的影响，都会引发其发生振动故障。引起汽轮机振动的具体原因可以总结为以下几点。
1.1汽轮机设計与制造问题
在对汽轮机进行设计和制造的过程中，由于受到设计技术水平和制造加工工艺的限制，在设计过程中所设计的加工精度，由于目前的生产加工工艺限制而无法满足，尤其是汽轮机中对精度要求较高的转子等零部件，由于无法满足其设计标准要求，所以在高、低速平稳试验中无法满足试验要求，这就容易导致转子在汽轮机实际的运行中容易出现离心问题而导致其发生振动故障。
1.2汽轮机等设备安装工艺的影响
在对汽轮机进行安装的过程中，影响其安装质量的因素主要有安装施工现场环境因素、安装人员的整体技术水平、以及安装方案和安装工艺的合理性等，在电厂建设或大修技改中，需要根据安装现场实际情况以及安装人员的整体水平以及安装所用工具等进行具体安装方案的制定和优化，但是在实际的安装方案制定中容易出现工艺不合理的问题，而且由于安装人员通常专业技术水平参差不齐，容易出现没有按照安装规范进行操作或者出现安装操作失误等问题，加之相关的监理和监督人员没有对施工过程进行严格监督，就容易导致安装过程中出现各零部件的间隙不符合标准，甚至出现零部件之间的接触或碰撞，这就会导致在长期的运行过程中各零部件发生膨胀而增大其摩擦，以及润滑油系统失效等问题而引起的振动故障问题。
1.3汽轮机运行及调整中的振动原因
油膜震荡是汽轮机转子在高速旋转条件下产生的故障问题，也会影响转子的稳定性。转轴在旋转时是围绕轴线进行的，当转子出现失稳现象后，轴线会围绕平衡点进行涡动，涡动的频率一般为转子转速的1/2。如果涡动的速度达到临界转速时，共振会增大，严重时还会出现比较激烈的振动。油膜震荡还会引起机组振动，当振动的转速增加后，振幅也会大大增强。当振动频率与发电机的临界速度一致时，其振动频率不受速度的影响。油膜震荡还会引起低频分量，会使顶轴油压出现较大的摆动，在轴承内还会出现较大的金属撞击的声音。
汽轮机运行中出现的激振类振动主要表现出的特点有以下几点：首先就是在汽轮机运行中的负荷超过一个固定点时，会出现轴振动显著提高的现象。相反，如果经过降负荷的手段来将负荷降低到一个数值以下时则会出现振动显著降低的情况。然后就是表现出上述出现强烈振动的频率与高压转子一阶临界转速相同或者略低的现象。分析出现上述特点的原因可知，首先就是在汽轮机运行中出现了不均衡的气体来对叶片造成冲击的情况;对于大型装置，由于较长的末级，由于叶片末端的气体湍流，可能发生蒸汽流激励;轴封也可能发生汽流激振现象。
1.4汽轮机运行检修与保养问题
根据火电厂的检修计划需要在汽轮机运行过程中定期进行检修，而且一旦汽轮机中的某个部位发生故障也需要进行故障处理，根据检修计划还需要对汽轮机的日常运行情况进行巡检，并对需要日常清理和维护保养的部位进行相应的处理。
但是在检修的过程中，由于检修人员责任意识不强，没有严格按照操作规范进行检修，容易导致故障隐患的存在，而且如果日常的检修与维护保养的工艺和技术不够合理，也容易导致在故障排除的同时埋有其他的故障隐患，且容易被忽略。比如在对汽轮机检修的过程中，如果没有对其排气管的温度进行有效控制，就容易造成轴承温度过高而造成振动故障。而且轴承在旋转过程中如果润滑油形成油膜就会影响汽轮机转子运行的稳定性，也会引发振动故障。
2汽轮机振动故障解决措施
2.1针对转子质量不平衡问题的解决措施
根据对转子质量不平衡的原因分析提出以下解决措施：首先，转子材料选择上应该选择符合相关标准和要求的材料，避免偷工减料等;其次，在转子的设计、制造和安装环节需要请专业的的人员和团队来进行，本单位执行人员必须具有该方面的专业素养;然后是在使用过程中要严格按照相关的操作流程、操作标准和操作要求来进行，并定期进行设备的养护，防止人为原因对设备质量平衡造成不良影响。通过全方位的努力来减少质量不平衡因素对汽轮机振动故障的影响。
2.2针对转子热弯曲现象问题的解决措施
（1）汽轮机转子弯曲故障对策：汽轮机转子一般工作环境在高温高压的蒸汽之中，若是转子温度的增加较为均匀，则只会引起转子长度的增加却不会造成转子热弯曲，因此，在汽轮机进行工作时，对汽轮机转子进行热平衡，避免转子产生热弯曲现象。（2）发电机转子弯曲故障对策：当发电机的转子震动与冷却介质的温度相关联时，运行人员需要进行转子通风试验来确定汽轮机内部的堵塞部位，及时进行疏通来保证转子的质量;当检修人员怀疑转子热弯曲是由于绕组的局部短路或匝间短路，可以对相关联的电气设备进行实验，来确定短路部位，并及时修理。
2.3针对液压设备渗漏问题的解决措施
液压设备渗漏会对整个发电机组造成影响，如果不能妥善处理发电机组就要停止运行，这对电力企业来说会造成重大的经济损失。因此针对液压设备渗漏问题，必须要有可实施的解决措施，首先企业应该加强处理该类故障的能力，提高处理该类故障的技术水平。其次是要对液压设备渗漏有正确的认识，液压设备的材料本身就是比较特殊，如果出现渗漏现象采用一般的焊接技术无法达到预期的修复效果，如果企业不具有解决该类故障的能力就要考虑换掉设备，但是这样会给企业增加成本投入，并且消耗更多时间，降低经济效益，企业应该做好故障出现的完全准备，提前准备高分子复合材料及专业人士，随时做好处理故障的准备。
2.4针对气流激振带来问题的解决措施
当发电机组因各种原因产生气流激振并影响汽轮机组的运行，使其产生一场震动时，运行人员可直接根据发电机组的不同负荷进行分析，直接调整高压调速气门即可，可直接消除气流激振现象，避免汽轮机出现异常振动，除此外，运行人员直接降低发电机组运行时的升降负荷变化速率，将负荷控制在一定范围，亦可减轻气流激振现象，以此来保证汽轮机组的正常运行，提升发电机的工作效率。
结语
电厂汽轮机是电厂发电系统中重要组成部分，其在运行中容易出现振动故障而影响发电系统的稳定性和发电效率，而引起汽轮机出现振动故障的原因主要有设计、自身质量、安装、运行检修与维护、以及外界环境等因素，所以需要提高汽轮机及其零部件的设计与加工水平、提高汽轮机组安装施工人员的专业水平、提高电厂检修与维护人员的综合素质，从而对电厂汽轮机的振动故障进行有效预防和控制，提高电厂运行的安全与稳定。
参考文献：
[1]蔣国华.汽轮机振动的原因分析及处理[D].华东理工大学，2017.
[2]柳向平.热电厂汽轮机振动异常原因及故障排除[J].科技致富向导，2018(8):353.
[3]曲斌?.汽轮机振动的原因分析及处理[J].化工管理，2018.
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