张昌银
四川广安发电有限责任公司四川 广安 638000
摘要：火力发电厂为人们的日常生活提供了大量的电能，而汽轮机是产生电能的重要设备。汽轮机一旦发生故障，就会干扰电厂的正常供电，降低电厂的经济效益，还会影响人们的正常生产和生活。因此，有必要对汽轮机的运行情况进行检测，及时发现异常故障并找到有效的解决办法，以保证火电厂的顺利供电。分析了引起汽轮机振动异常故障的因素，探讨了解决汽轮机振动异常故障的措施。
关键词：火电厂；汽轮机运行；异常振动；原因分析；处理措施
1汽轮机的类型以及工作原理
汽轮机作为火电厂当中非常重要的发电设备，在实际的工作过程中可以依照汽轮机的热力学性能的不同，将其分为抽气式、背压式、凝汽式、蒸汽汽轮机等等相关设备类型，汽轮机主要是将化石燃料燃烧所生成的大量内能，有效转化成为机械能，最后将机械能再转化成电能。在实际的生产和工作过程中需要消耗掉大量的化石燃料，通过加热锅炉当中的水，让液态水变成水蒸气，在汽轮机当中通过气体膨胀做功来推动转子快速转动，以此来完成后续的发电工作。汽轮机组内部系统的水蒸气膨胀之后，会通过排气阀快速排出，然后通过冷凝器再转化成水体资源进行循环应用。
2汽轮机振动异常监测概述
火电厂设备调试后可进入正常工作状态。一旦出现异常问题，就会发出预警，避免设备故障或损坏。火电厂生产环境复杂，导致设备失效的因素很多。因此，生产过程中需要定期监控。员工应该有发现机器问题的经验，如根据汽轮机的振动声判断机器是否有故障问题。通过多次维护后总结的经验，可以及时发现问题并提供帮助处理问题。维修人员在对汽轮机进行检修时，应检测汽轮机当前的工作状态是否与正常工作状态有差异，对异常情况进行故障排除和分析，检查机器存在的薄弱环节，最后做出最合理的处理。汽轮机运行状态的维护可以降低机器发生故障的概率，降低故障维护的成本，大大延长汽轮机的使用寿命。
3分析火电厂汽轮机出现异常振动的原因
3.1因转子受热弯曲变形而导致异常振动
汽轮机转子在热弯曲变形时，可能会发生异常振动。转子受热变形的原因有很多，其中最主要的是由于转子散热不良和过热引起的变形。汽轮机在运行过程中，冷空气和水蒸气进入缸内，与缸内摩擦产生大量热能，使转子难以有效冷却，受热变形。转子一旦弯曲变形，就会影响转轮的正常运行，产生异常振动。这种异常振动如果不能及时被发现并有效解决，将会给汽轮机的正常运行带来影响，严重情况下将直接导致故障产生。转子受热弯曲，使轴弹力发生改变，引发转子运行失衡，离心相位发生改变。如果轴弹力和离心力能够得到抵消，转子的振动幅度将比较小，对汽轮机运行带来的影响也较小。如果两种力不能抵消，甚至叠加在一起，就造成转子大幅度振动，产生剧烈的噪声，引发故障的可能性极大。
3.2由于气流不均产生气流激振
当汽轮机机组的负荷一直增加，超过某个临界点时，就会使轴振动迅速加大，而低于这个临界点时，振动会立刻减弱。振动的频率与高压转子一阶的临界转速相等或略低，产生的气流激振是正向涡动，多是在高压转子部位产生，也有的出现在再热中压转子处。之所以形成气流激振的现象，是因为汽轮机运行状态下，气道内的气流不够均匀，导致叶片受力不均。而对于大型机组，气流膨胀的地点位于叶片末端，所以，气流运行路径发生错乱而形成气流激振。另外，如果轴封不严密也容易造成气流激振。
3.3因摩擦振动而导致转子热弯曲变形
汽轮机在运行过程中会产生一定的摩擦振动，这对汽轮机的影响并不大，但却会对转子造成影响。转子由于摩擦振动造成自身受热不均匀，进而出现热弯曲，失去了应有的转动平衡，出现异常振动现象，这将给汽轮机的平稳运作造成不良影响，严重情况下会形成异常振动故障。
3.4由于转子剧烈振动产生油膜震荡
转子的转动速度变化将影响汽轮机的运行状态，如果汽轮机的运行功率过大，转子的转动速度就会过快，导致汽轮机振动加剧，容易给设备造成损害。为了避免因为转子转动问题而造成油膜震荡，影响汽轮机的正常运转，必须保证转子围绕轴线转动，保持平衡点涡动，从而使重心平稳，汽轮机不再出现异常振动。
4火电厂汽轮机常见异常振动的处理措施
4.1对转子热弯曲故障所采取的处理措施
在安装设备时，遵循正确的安装步骤，如使用导线对准轴线，安装会更准确。设置好纵向中心轴前后的预埋位置，然后调整螺丝，做出相应的钢丝架。用钢卷尺测量凹槽两侧的长度，确保长度相等。复测时可采用水平仪进行水平调平。将水平仪置于空心表面，再对垂直表面进行合理调整，以保证轴承壳体的水平满足要求。对所有机组进行排查，出现问题后应迅速做出调整，直到所有设备都完成校准。通过正确的安装，使汽轮机轴承保持纵向和横向的稳定，从而避免了转子因受力不均匀而产生摩擦异常，发生热弯曲现象。解决了转子热弯曲情况，汽轮机的运转就不会受到严重影响，保证了发电的稳定。如果转子出现了热弯曲故障，就需要及时更换转子，将故障排除。
4.2对气流不均形成气流激振采取的处理措施
为了分析汽轮机的具体故障，有必要根据相关数据绘制振动曲线。调节供水量和负荷率，记录数据表示为汽轮机相关运行曲线。不同的调节会产生不同的气流激励效果。根据记录数据的对比，检查可以抵消气流激励的调节方式，避免气流激励对汽轮机组运行的不利影响。降低负荷率，可以有效避免负荷范围内的流量诱导，从而保证汽轮机的正常运行。
4.3因摩擦振动产生故障采取的处理措施
汽轮机在运行过程中难免会产生摩擦振动，这是因为各个设备在运行时都不可避免出现摩擦，根本不能消除。但如果摩擦情况过于严重，就会导致设备异常振动的出现，可能造成设备出现故障。因此，应该对汽轮机内部的各个部件进行检查，查看是静摩擦还是动摩擦，一旦摩擦噪声过大，就需要进行检修。对于因摩擦而发生故障的设备，需要进行检修或更换，保证振动摩擦不会对其他元件造成影响。
4.4对发生油膜震荡采取的处理措施
当汽轮机运行过程中发生油膜震荡，需要采取以下方法进行解决：①将轴瓦的比压加大，这对减小油膜震荡非常有效；②增加上轴瓦的轴承合金宽度，从而减小轴瓦顶部的孔隙，也能使油膜震荡降低；③改变轴瓦和轴颈的接触角度，尽量使接触角度变小；④选择动力黏度小的润滑油加入机组中，可以提升机组的工作效率，降低振动影响；⑤改善转子平衡，使原本作用在转子上的不平衡力降到最低，这样就可以让转子的运动状态变得稳定，减少油膜震荡。
结束语
汽轮机在运行过程中，不可避免地会因各种因素引起振动，从而导致汽轮机失效。为了避免振动引起的汽轮机故障，必须做好汽轮机的监测工作，及时解决可能引起故障的异常振动。因此，在汽轮机的维修中，要做好检查和统计，总结遇到的异常振动，并不断完善处理机制，从而保证汽轮机运行更加安全高效。
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