（大唐贵州发耳发电有限公司 贵州省六盘水市 553000）
摘要：电厂运行下汽轮机组所发挥的能效作用是不容忽视的。由于汽轮机运行环境复杂，振动现象时有发生，这不利于汽轮机系统稳定运行。鉴于此，文章对汽轮机振动故障原因进行分析，并探讨汽轮机振动故障诊断与处理措施。
关键词：汽轮机；振动故障；故障诊断；故障处理
引言
汽轮发电机主要是借助蒸汽这一动力而运行的，在火力发电领域具有非常高的应用价值和应用前景。在我国经济水平不断提高和科学技术不断发展下，火力发电厂更是加大了对汽轮发电机的应用力度。因此，加强对汽轮发电机故障的及时维修，保证其运行的正常性、安全性和稳定性，在确保电力系统的整个运行性能方面发挥出重要作用。因此，如何科学解决汽轮发电机的故障问题是火力发电厂必须思考和解决的问题。
1汽轮机振动异常处理的重要性
火电厂中的设备在调试完成后就可以进入正常工作状态，一旦出现异常问题就会提前发出预警，避免设备发生故障或损坏。由于火电厂的生产环境复杂，可能导致设备发生故障的因素众多，因此，需要在生产过程中进行定期监测。工作人员应该具备一定发现机器问题的经验，比如根据汽轮机的振动声音评判机器是否存在故障问题，通过多次检修后总结的经验，能够及时发现问题并对处理问题提供帮助。检修人员在对汽轮机进行检查时，应检测汽轮机当前工作状态是否与正常工作状态存在差异，对出现的异常情况进行排查和分析，检查机器存在的薄弱环节，最后做出最合理的处理。对汽轮机运行状态的检修，能够降低机器发生故障的概率，也降低了故障维修成本，使汽轮机的使用寿命大大延长。
2汽轮机振动故障原因分析
2.1汽轮发电机异常振动
异常振动是汽轮发电机最为典型和常见的一种故障。出现此类故障问题的原因非常多，其中最常见的原因有以下几种：一是汽流激振，二是摩擦振动，三是转子热变。如果出现汽流激振问题，那么汽轮发电机会立即产生大量的低频分量，同时，在运行参数的不良影响下，导致汽轮发电机出现明显的振动；在汽轮发电机内部，转子间的相互摩擦会产生振动，因为转子在不同的摩擦点产生的摩擦力不同，导致转子因为受力的不均衡而产生振动；如果出现转子热变问题，那么转子的温度会急剧升高，同时，汽轮发电机的振动幅度明显增加。引起转子热变的原因主要是转轴的材质不均，轴向间隙不足或者是同一平面上的轴承存在不对称温差等。
2.2由于汽流不均产生汽流激振
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，产生的汽流激振是正向涡动，多是在高压转子部位产生，也有的出现在再热中压转子处。之所以形成汽流激振的现象，是因为汽轮机运行状态下，气道内的汽流不够均匀，导致叶片受力不均。而对于大型机组，汽流膨胀的地点位于叶片末端，所以，汽流运行路径发生错乱而形成汽流激振。另外，如果轴封不严密也容易造成汽流激振。
2.3转子与气缸相对位置偏差较大、发生碰磨
拆解时转子未吊出气缸时测量两侧汽封间隙发现两侧气封间隙偏差严重，从进汽端看转子左侧汽封间隙远小于右侧汽封间隙，排汽端轴封左侧齿片已与转子接触，转子上汽封齿片几乎被磨损至根部，这与停机前振动频谱中显示的碰摩迹象相符。造成外汽缸偏移的原因有两种，一种为轴承箱位置发生改变，可能为安装缺陷导致的基础长时间蠕变或轴承箱定位螺栓失效引起轴承箱位置改变从而带动转子与外汽缸的相对位置发生改变；另一种为外汽缸因调整元件失效发生自身移动而与转子相对位置发生改变。
3汽轮机振动故障诊断与处理措施
3.1轴承箱及通流部分调整
为彻底解决转子与外汽缸发生碰摩的隐患并顾及汽轮机在机组轴系中的对中情况，决定对汽轮机两侧轴承箱、外汽缸重新安装。检修思路为首先调整转子在轴系中的位置，再精确调整外汽缸位置，最终目的为在尽可能不影响机组对中的情况下首先保证外汽缸与转子的相对位置，使汽轮机通流部分间隙均匀以保证运行时工况良好。转子在轴系中的位置由机组安装时各轴间距设计参数保证。根据齿轮箱与进汽端联轴器端面间距和主风机与排汽端联轴器端面间距可基本确定转子轴向位置，由于推力盘位置的限制可以将推力瓦一侧轴承箱（进汽端轴承箱）的轴向位置随转子的位置而确定。排汽侧轴承箱轴向位置则可根据安装时油封斜口与转子的位置而确定，以保证盘车挂钩与盘车齿不发生碰摩。两侧轴承箱的径向位置则可通过两侧联轴器端面径向对中情况来确定。
3.2汽轮发电机异常振动的解决对策对策
通常情况下，导致汽轮发电机出现异常振动问题的原因各种各样，因此，不同原因导致的故障问题在解决的过程中需要采用不同的维修方案。汽流激振这一异常问题出现的根本原因是在叶片的末端位置处出现汽流紊乱问题，造成汽流出现不均衡或者冲击现象。如果出现汽流激振故障问题，相关维修人员在进行维修的过程中，需要根据相关调节标准和要求，科学合理地调节高压调速阀门，以达到解决汽流激振问题的目的；如果导致汽轮发电机异常振动的原因是转子出现热变问题，那么相关维修人员需要更换新的转子；如果导致汽轮发电机异常振动的是由摩擦振动这一原因引起的，原则上，相关维修人员同样可以采用更换新转子的方式进行解决；如果导致汽轮发电机异常振动的原因是轴系不对中，不平衡，那么相关维修人员需要测出汽轮发电机的最大振动幅度，然后找到轴系的中心位置进行调整，使轴系达到平衡状态。
3.3对汽流不均形成汽流激振采取的处理措施
汽轮机出现汽流激振故障，在排查时需要根据相关数据来绘制振动曲线，从而分析具体故障的情况。对给水量、负荷速率进行调整，并将记录的数据描绘成汽轮机的相关运行曲线。不同的调整会产生不同的汽流激振结果，根据记录数据进行对比，查看能够抵消汽流激振的调整方式，避免汽流激振给汽轮机组运行带来负面影响。降低负荷率，能有效避开汽流激振所带来的负荷范围，这能保证汽轮机正常运转。
3.4转子与气缸相对位置偏差较大、发生碰磨的处理
由于机组动静碰摩较强、轴振变化较大、主机转速未能定速，故对轴振变化数值及其相位变化情况进行测试、分析，认为碰摩为非“硬碰硬”状态，即碰摩发生后，一侧有逐步退缩、有助于缓解摩擦、使得轴振降低趋势。此后就反复采用冲车、升速、逐步消摩碰撞点，采取碰撞高点逐步消失作为解决策略。采用阿尔斯通技术的汽轮机组发生类似问题较多，根据机组油档与汽缸间距狭窄的特点，在油档与汽缸间加设隔热层，使汽缸产生的热量尽可能少的辐射到油档上，这样使油档上的温度不至于长期处于较高的温度。在满足润滑油系统回油畅通、油烟能顺利排出的情况下，尽量降低润滑油箱内的负压值，这样就可减少油档处吸入、积存的油渍量。机组每运行半年或停运时间超过15天时，要有计划定期地对这些油档中的“积碳”进行检查清理。另外，更换气密性油档及采取相应的维护措施后，两台机组轴系振动明显改善，到目前为止运行时间已达5年多，未再出现轴振波动异常。
结语
综上所述，火力发电厂的经营和管理水平的提高在促进社会和谐、稳定发展方面发挥出重要作用。而汽轮发电机运行性能的保证是火力发电厂经营和管理的重中之重，因此电厂企业需要对汽轮机振动故障给予高度重视，结合振动原因采取相对应的处理措施，以提高汽轮机系统运行水平。
参考文献
[1]赵晓芳，党剑英.火电厂汽轮机异常振动原因及处理措施[J].城市建设理论研究（电子版），2019(9):33.
[2]陈常锋，裴石磊.汽轮机异常振动原因分析及解决方法[J].内燃机与配件，2019(18):179-180.
[3]倪福源.火电厂汽轮机运行异常振动原因分析[J].探索科学，2019(2):59,61.