荣维
三河发电有限责任公司 河北廊坊 065201
摘要：汽轮机运行振动是汽轮机常见故障现象，振动问题的存在是一种潜在的安全问题，为降低这种现象发展，还应该做好预防与处理措施。文章通过对汽轮机振动原因进行分析，探讨具体的改善对策。
关键词：汽轮机；振动原因；汽机振动；振动对策
引言
汽轮机是火力发电厂的核心设备,是发电系统中关键的组成部分,主要部件有气缸、转子、联轴器等,为高速旋转机械。该机组的正常运行除了能确保电力生产单位正常供电外,还能保障从业人员的人身安全。因此,加强机组的振动故障监测和诊断,对保障汽轮机的安全使用有着重要意义。但因汽轮机工作的环境较为复杂,加上人为操作因素的影响,汽轮机运行时出现振动异常的发生率不断上升。
1汽轮机异常振动带来的危害
若汽轮机在日常运行过程中出现了异常振动问题，不仅会给整个生产系统带来巨大的安全隐患，同时也有可能迫使整条生产线停产，从而影响企业的工作进度，会带来不可预计的经济损失。例如，汽轮机的异常振动会导致轴封磨损，破坏密封作用，使水分混入到轴系润滑油中。一旦油膜被破坏，就会融化轴瓦乌金，加大漏气损失，会影响到整个汽轮机组的经济性能。汽轮机的异常振动会导致隔板汽封磨损，增大级间漏汽，同时加大转子的轴向力，继而引发推力瓦乌金发生熔化。汽轮机的异常振动会导致滑销系统出现严重磨损问题，进而影响整个汽轮机组正常的热膨胀，会引发更为严重的运行故障。汽轮机的异常振动会导致发电机的励磁机部件出现松动、损坏等问题，会威胁到整个汽轮机组的安全稳定运行。汽轮机的振动问题本身就是一个相对复杂的情况，要想切实有效解决异常振动问题，就必须要认清汽轮机异常振动带来的危害以及引发汽轮机异常振动的实际原因和表现形式，并进行深入研究和总结，以保证汽轮机的运行安全。
2汽轮机运行振动原因分析
2.1安装工艺
汽轮机安装工作是保证汽轮机组科学运行的关键所在，新时期发展下电厂汽轮机运行环境日益复杂，安装工艺对汽轮机振动有直接影响，在设备长期运行过程中，不同部件膨胀是不可避免，这就会导致整体系统出现问题。比如：润滑油使用不合理，装置就会出现卡顿、变形，最终导致振动故障。有效维护是防止汽轮机在使用过程中振动恶性循环的关键。又比如，涡轮排气管温度得不到有效控制，会影响设备精度，导致振动损失。而润滑油形成油膜以及设备转动，也会影响转子稳定性。汽轮机出现故障和异常时，整个系统将出现振动，并影响汽轮机的稳定运行，针对这方面还需要强化汽轮机安装工作。
2.2高中压缸胀差过大
在机组冷态启动暖机的过程中高压缸胀差过大,导致动静间隙变小,造成部分摩擦,使得振动值升高。根本原因是因为汽温过高。根据规程要求,冲转暖机过程中需要保持主汽温度在400℃以上,并且有大于50℃的过热度。但实际操作中在冲转暖机过程中,主汽温度一度上升至525℃,超过规定值125℃,而汽轮机转子的热容量比汽缸要小得多,汽温过高使得转子膨胀过快,速度大大超过汽缸的膨胀速度,所以胀差变大。
2.3摩擦振动引发的异常振动
在汽轮机进行运转时，摩擦现象是不可避免的，特别是在汽轮机进行长时间的运转时，每个零部件上都会有各种各样轻重不一的摩擦，导致汽轮机出现振动故障。一般情况下，因为摩擦而使汽轮机出现的振动故障不会很严重地影响汽轮机的正常运转，并且有时在磨合过程中还可能会消失。然而摩擦是会产生热量的，这些热量会成为转子变形的原因，从而通过间接的方式使汽轮机出现振动故障。振动系统具有非线性的特点，这使得摩擦引起的振动故障会出现各种各样的低高频分量。汽轮机在摩擦的过程中还会影响到波动，持续的波动会使摩擦程度加深，使汽轮机的振幅加大。摩擦振动会使汽轮机的速度下降，到达转速临界值的时候转子的振动会加大，这使得汽轮机就算停止运转，也可以测量出转子如何晃动。
3汽轮机运行振动处理措施
3.1做好汽轮机的安装与检修工作
异常振动是汽轮机在运行过程中发生的一种缺陷性问题，所以，在安装与检修汽轮机组的过程中，应该先做好汽轮机组的试运行工作，确保汽轮机组的各项振动指标都满足标准需求后方可允许进行投入使用。在安装过程中，切记找准汽轮机组的中心位置，与转子相对，不能存在位移问题。同时，要做好汽轮机的定期检修工作，制订科学合理的检修计划，避免汽轮机存在安全隐患问题。若汽轮机在运行过程中发生异常振动问题，必须要及时找出原因，确保将振动降至允许范围内之后方可继续投入运行。在汽轮机的启动过程中，要保证足够的暖机时间，并保证汽轮机运行条件符合设计标准。
3.2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。
3.3胀差处理
胀差的大小变化导致了机组轴向动静间隙的动态变化。所以为全面预防轴向间隙的摩擦，一是要增加胀差的监测力度；二是需要提高操作人员思想认识和技能水平。从技术和人员入手，在充分认识到监控胀差的重要及必要性后，不断降低直至消除胀差对机组正常运转的影响。在汽轮机冷态启动过程中，需要高度监控高、低速阶段过程中的操作，即在低速阶段要完成听音、提高在高速阶段汽轮机振动故障的注意力。其次，由于气缸温度相对较低，在汽轮机冲转定速以后，要充分考虑转子与气缸之间的实际胀差，进而可以有效的控制进汽量以及进汽温度。为有效处理机组发动时出现的胀差过大现象，需要做到：一是严格确认主蒸汽的温度，如存在过高现象，应及时将主蒸汽的温度降低至合适范围；二是严格控制流量变化速度，作为补充主蒸汽温度控制的手段，达到更好控制胀差的目的。三是要实时调节轴封供气压及温度，可以在一定程度上控制胀差。四是在汽轮机启动过程中，当机组维持一定转速时，改变凝汽器真空则改变了汽缸进汽量，可以在一定范围内调整胀差。
3.4摩擦振动故障应对方法
在对汽轮机摩擦产生的振动故障进行处理时，应对涡动和抖动现象多加注意。在汽轮机启动时，如果发生动静碰撞，那么应保证机组在较低转速下运转，采用磨合的方法，使动静碰撞渐渐地摆脱接触。假如振动超出正常范围，应立刻停止机器运转，在一段时间后，机子温度回升转子可以正常弯曲时再启动机器。如此反复的过程，正常情况下摩擦都可以被消除。千万不能采用“冲临界”的方法，使机组被迫开启，这样会导致汽轮机大轴出现永久弯曲的现象。
3.5加强对汽轮机的振动监督
加强对汽轮机的振动监督，及时发现异常振动问题，并给予针对性的解决措施，这是降低汽轮机异常振动幅度的关键。为此，应该为汽轮机安装轴承振动测量装置、大轴振动测量装置，以此对汽轮机组在实际运行过程中的振动情况加以监督。若汽轮机出现异常振动，超过了临界值，测量装置就会发出报警信号，提醒工作人员进行维修，甚至是采取停机处理，以免损失进一步扩大。
结语
综上所述，在电力生产系统中，汽轮机的地位极其重要，如果汽轮机在运行时出现振动异常，严重威胁到生产过程的安全性，带来的后果将不堪设想。对汽轮机启动时的振动故障所产生的危害进行了研究和分析，并做好故障处理和预防工作以提高汽轮机运行水平。
参考文献
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