韩鹏
兰州铝业有限公司自备电厂
摘要：汽轮发电机组作为关键设备，一旦发生故障异常，将会直接影响火力发电厂的正常运行。基于此，本文首先对汽轮机进行了介绍，然后分析了汽轮机发生振动的原因，最后提出了振动故障解决的措施。
关键词：汽轮机；振动故障；诊断
引言
在火力发电厂内，汽轮发电机设备的故障通常会对发电厂的生产运营情况产生比较严重的影响，为了确保汽轮发电机设备在运行过程中保证生产技术安全操作，必须注意及时对生产控制中的设备安全故障进行诊断，并及时采取相应的措施加以解决。本文研究了对汽轮发电机振动异常的分析和处理措施，这对于确保汽轮发电机的轴承损坏、转子损坏、叶片损坏现象得到及时合理的处理非常重要。
1.汽轮机介绍
汽轮机（又称“透平机”）是一种将蒸汽和推进能量转换成动力的机器，也是在实际应用中更重要的蒸汽推进部分，其主要用途是在发电厂进行发电的过程中，为其提供给动力来源，汽轮机在实际应用过程中也适用于动力机组，特别是在各种泵的驱动以及透白螺旋浆、压缩机，以及风机等[1]。根据蒸汽参数，汽轮机可分为六类，超临界压力汽轮机、亚临界压力汽轮机、超高压汽轮机、低压汽轮机、高压汽轮机以及中压汽轮机。这类发电机有各种各样的应用程序，特别是在大型机组的长周期操作设备中特别明显。
该冷凝设备主要由一个冷凝器、循环泵、一个冷凝泵和一个排气器组成，其中汽轮机的排气被排入冷凝器，然后在循环水的作用下冷凝为水。然后由冷凝泵排出并由热器加热，水返回到锅炉。汽轮机主体主要由旋转部分和主要连接区组成；其他部分被停留并覆盖隔板、蒸汽入口部分等[2]。因此，该装置是一种要求高精度的机械装置，必须与不同的加热器组合以形成相对稳定的结构元件。
2.汽轮机发生振动的原因
2.1摩擦振动
在机组正常运行的过程中，一旦汽轮机的操作时间增加，必将导致汽轮机的温度增加，从而导致材料的变化和弯曲，甚至出现机器变形等故障。在这种情况下，由于机组受到不对称力的影响，操作频率属于信号的主频率，转子受到冲击力控制，导致其他频率的存在，通常是倍频、高频分量等[3]。在这种情况下，汽轮机受到摩擦、振幅和相位波动的影响，这些摩擦、振幅和相位波动受各种因素的影响，随着其运行时间的推移而变化。将导致长期波动，使汽轮机组长期处于摩擦状态，而不改变相位和振幅。在转子停止后的短时间内大幅度减速和相应的搅拌会导致汽轮机组的异常故障并影响其正常运行。
2.2转子质量不平衡
汽轮机轴线不平衡是振动的主要原因，在四种不平衡的情况下出现，即动态不平衡、两面不平衡、静态不平衡和动静不平衡[4]。在轴静态不平衡状态下，主要原因是横截面不平衡，导致轴旋转时不平衡，并经常发生变化，导致轴上第一级频率振动，可能对汽轮机造成损害，其他三个平衡状态主要是由于若干横向截面的不平衡造成的，这导致振动阶段与转子每个横向截面旋转时的振幅值之间有很大的差异，从而造成一个振动的汽轮机。主要的不平衡现象是在声波振动中的汽轮机，主要是在转换能量振动中，如果低速转子固有的频率转子会增加内在频率转子中的汽轮机的振幅，在速度转子固有的频率转子中，速度超过固定频率的汽轮机的转子，或接近可共振频率的转子，汽轮机的振幅将更大，转子轨迹呈椭圆形，因此对汽轮机造成危害。
2.3油膜振荡的分析
在机器运行过程中，一旦发生汽轮机转子加速旋转的现象，其运行质量将受到较大程度的影响。一旦转子失去平衡，油膜就会出现异常的振荡，导致大型汽轮机在运行的过程中出现工作异常的情况发生。实际上，如果轴涡流频率加快，速度与转子平衡，涡流效应将增加，大型汽轮机在这种情况下就会产生强烈的振荡。
3.振动故障解决措施
3.1解决低压缸问题的方法
为了解决低压缸中出现的问题，例如高磨损的隔板汽封和低压轴封等现象，可以通过改变低压缸密封的方法来改善这一情况。例如，可以更换掉传统的斜齿汽封，而选择用直齿汽封取代它。实验表明，运用直齿汽封这种方法，可以在实际工作中有效增加机器在工作中的耐磨损能力[5]。为有效解决低压气瓶大幅度跌落的问题，可采用一种抬高隔板的方法进行解决。在具体工作中，这一条将各级隔板的长度提高了0.02毫米，但也增加了顶端的封条，这在很大程度上避免了静态摩擦问题。而低压缸变形和相关的较低的刚性问题主要通过辅助支持来解决，这样可以在一定程度上提升了高缸体在运行中的刚性，有效减少机器在工作中的变形问题的出现，并有效减少汽轮机组轴承中异常振动问题的可能性。
此外，汽轮机组在工作中轴承的振动条件在某种程度上得到了改善，使用了辅助介质来提高、中、低压缸的刚性，在对汽轮机组装置进行了性能检查之后，可以看出，汽轮机组装置的振动范围正在变得更加稳定。此外，随着真空状态的减少，单位轴承的振动也在逐渐减少。
3.2转子质量不平衡故障的处理措施(哪个转子）
转子质量不平衡的特点是，工作频率振动是整个振动信号的主要组成部分，具体表现为超过30微米，是其他频率振幅的两倍以上，其次，单位的条件应当是：稳定，不论其状态如何（上升和下降速度、启动、不同的运行条件等）。原始质量不平衡的故障特性将体现在单位的第一个启动阶段，具有良好的可重复性和稳定性，这将有助于对其进行评估；对于已经接受过审查的机组，例如，在没有进行更换保护装置等工作的情况下，如果发生机组在没有调整护板、更换叶片等的振动比修理前的振动要大，必须仔细分析原因。
3.3汽轮机组油膜振荡故障的处理措施
如果证实油膜在汽轮机组中发生振荡，就必须使用符合压力标准的润滑油，以减少摩擦，并通过减少润滑油的残留，降低油薄膜的承载能力。由于油压调整与单位轴承的控制密切相关，因此，只有在机组运行期间控制油压操作的效率，才能满足机组完成工作的需要。此外，还应考虑到，在生产单元运行期间，必须对设备的性能进行监测。为了对油压进行科学调整，智能监测技术可以将油压调整与发电机组操作控制的操作结合起来。例如，油压的工作状态进行了适当调整，当发现油压下降时，将采取增压控制措施，以确保控制轴承在单位运行期间的能量传输。
3.4频谱分析诊断
目前，热电厂技术人员使用频谱分析来诊断汽轮机故障，直接反映振动频率，并确定功率分布状态。技术人员可利用各种专门的频谱探测工具直接观测宽谱。通过应用这种故障分析，可以对不同的信号光谱进行深入分析并确定其组成部分，从而为技术人员确定震源提供技术支持。在汽轮机运行期间，每个部分都产生振动，产生不同的振动频率。在操作过程中，如果转子发生问题，就难以与其他部件进行有效协调，转子的稳定性也无法保证。相应的汽流频率发生在轮子和叶片之间产生一定程度的气流频率。如果气流相互碰撞，汽轮机就会受损，产生异常振动。如果光谱仪在汽轮机上显示出谐波，它所代表的问题就是部分零件发生松动的问题。一旦发生汽轮机组的频率增加，它就可以说明汽轮机存在设备磨擦和气流的问题。
4.结语
在汽轮机驱动的离心压缩机进行生产的过程中，汽轮机组发生的振动的情况时常发生，但如果汽轮机组的振动频率超过正常标准，那么这种振动很可能对离心压缩机的稳定运行产生一定程度的影响，这对安全生产的稳定性存在一定的危害。本亚久具体分析了凝气式汽轮机在实际工作情况下的生产状况，希望有助于汽轮机的正常运转。
参考文献
[1]王尧,詹培德,张文杰. 工业汽轮机振动故障的分析与处理[J]. 化工管理,2020,(22):159-160.
[2]孙浈,简海林,陈晓飞,杨涛. 某核电机组汽轮机轴瓦振动原因分析及处理[J]. 东方汽轮机,2020,(02):63-67+71.
[3]霍风波. 汽轮机启动过程中的振动故障分析及处理措施[J]. 设备管理与维修,2020,(10):61-62.
[4]聂孟杰. 汽轮机组开机过程中振动故障分析及处理[J]. 设备管理与维修,2019,(07):80-81.
[5]王天全,高燕清. 汽轮机振动故障分析及处理[J]. 设备管理与维修,2019,(04):182-184.