游国涛
贵州乌江水电开发有限责任公司大龙分公司，贵州 铜仁 554003
摘要：在火电厂的汽轮机运行期间，会由于多种因素导致振动异常，甚至会出现汽轮机的故障问题。为了避免由于振动异常出现严重问题，需要对汽轮机的运行情况进行监测，将出现的问题及时解决。本文从汽轮机振动异常监测入手，讨论火电厂汽轮机出现故障的原因，最后分析火电厂汽轮机异常振动改善措施，希望对有关研究具有帮助作用。
关键词：火电厂；300MW汽轮机；异常振动；原因；改善措施
在火电厂中汽轮机能否正常运行，将直接影响到人们日常生活的用电情况，不过在汽轮机运行期间会存在不同程度的振动情况，如果发生一场振动可能会。出现故障进而影响火电厂供电，所以必须对汽轮机振动加强监测，分析振动异常因素，然后采取有效处理措施。
一、汽轮机振动异常监测概述
在火电厂的设备调试之后，通常可以进入到工作状态，不过汽轮机可能会出现振动异常情况，这时会发出警报，技术人员可以及时对故障设备处理。火电厂的生产环境较为复杂，导致设备出现故障的因素诸多，所以在火电厂设备运行中，必须加强监测，要求技术人员具备管理经验，可以根据汽轮机振动声音判定其是否存在故障，然后不断积累检修经验。在检查汽轮机的过程中，需要对其工作状态进行分析，然后做出科学处理，进而最大程度的减少后期故障发生几率，延长汽轮机使用寿命，节约维修成本[1]。
二、火电厂汽轮机出现故障的原因
汽轮机在火电厂的主要作用在于保证正常发电，在机组运行期间可能会由于相关因素导致异常振动，进而影响发电组正常运行，这就要求技术人员分析出汽轮机异常振动的因素，然后制定出解决措施。具体说来：
首先，机组轴系中心不正导致的振动。在启动汽轮机后，随着转速增加以及复负荷加大会造成气缸出现受热膨胀不均问题，影响汽缸膨胀，进而造成机组轴系中心发生偏移振动随之出现。一方面，机组进行大规模维修之后，轴系中心如果出现找正定位不准确情况也会出现振动，并且振动会随着负荷增加而频繁出现；另一方面气流激震也会导致，振动出现，比如出现较多的低频分量或者在运行过程中受到参数影响导致叶片受到不均匀气体冲击。此外，叶片质量不平衡也会诱发振动，这是由于在汽轮机运行过程中叶片随着灰尘和杂质的堆积而出现腐蚀，导致转子叶片受力不均。
其次，摩擦振动。在火电厂汽轮机工作期间，摩擦振动主要是由以下两个因素导致，一方面，是发生摩擦振动过程中振动位置具有波动特征，并且持续时间较长，由于摩擦严重而发生异常振动；另一方面，摩擦振动的出现是由于转子弯曲而导致不平衡力出现，造成中心偏移，该情况下一旦受到冲击就会出现一些异常振动情况。
最后，油膜振动。对于油膜振动来说也是汽轮机常见的振动形式，这是由于转子上轴承在高速运转期间失去稳定性，如果转轴处于平稳状态则不会出现振动。当油膜不稳定就会出现机组剧烈振动，并且随着转速的增加而增加，甚至会由于振动过大导致油膜损坏。一般由模振动期间主轴外露部分振动较为明显，并且轴承内部会伴有金属撞击声，长期运转将严重影响汽轮机使用寿命和工作效率，必须加以重视[2]。
三、火电厂汽轮机异常振动改善措施
首先，油膜振动异常的故障解除方法。
一方面，需要提升润滑油的进油温度，通常来说油温较低会导致油膜温度增大，进而出现油膜振动情况，技术人员可以把油温提高到38-45℃，同时要尽量增加给油的流畅程度，进而降低黏度，设备表面出现的油膜厚度也会降低，随之离心率增大，该情况下油膜振动会导致破坏性加剧。如果离心速度快就能减少运行阻力，随之振动现象也会减少；另一方面，在轴承结构设计过程中可以利用倾瓦或者圆筒瓦这种稳定性较好的发电机组，如果发现轴瓦为圆筒瓦可以改造为椭圆瓦。一般来说，前者多用于大型机组，后者利用更为广泛。此外，可以启动顶轴油泵来提升轴承油膜的径向刚度，该方法能够改变轴承的间隙，减少油膜振动。
其次，气流激振故障排除。在故障解除的过程中，主要是分析机组振动数据在短时间内通过联系性分析气流激震情况，发现导致振动存在的问题，然后通过多次记录观察曲线，以此分析振动的范围以及变化趋势。一般通过以下途径能够排除气流激振现象发生，其一是对调速气门开启程序改变，进而避免转子在单侧蒸汽作用下出现较为明显的偏移，以及转子上出现不平衡力矩；其二对气缸以及转子中心进行调整，该措施能够避免运行期间转子与气缸中心出现明显偏移，此外需要加装防涡汽封。
再次，转子热变形故障排除。一方面，借助温度控制方法，让机组处于冷却状态下启动，然后分析复合值，避免内应力存储导致转子热变形。技术人员需要分析振动频率，详细记录应力发生情况，并且对转子弯曲变形异常振动分析；另一方面，通过压力传感器和振动传感器分析转子弯曲变形带来的振动，然后找出转子温度升高的原因，进而分析和计算出转子离心参数，通过该方法可以避免两端出现振动情况。此外，需要对某个算术点上的振动幅度规避，该措施可以避免不平衡转动下临界速度下降，进而对温度控制带来不利影响。需要指出的是，技术人员还可以更换新的转子，如果不存在转动力，机组也不会出现热变形导致的振动问题[3]。
第四，摩擦振动的消除方法。在汽轮机启动之前技术人员需要检测是否存在金属摩擦发出的声响，如果存在声音异常需要分析大轴弯曲值，如果数值处于合理范围内，并且金属摩擦声明显，需要查明因素后再启动。随着信息技术的发展，以及智能化监控系统的利用火电厂汽轮机运行监控效率也大，大提升可以有效减少，由于摩擦振动异常而导致的汽轮机故障问题[4]。
最后，汽轮机异常振动检测方法。当前导致汽轮机运行异常的因素诸多，处理故障的前提是加强监测，技术人员需要分析火电厂汽轮机异常振动的因素，不断总结经验。通常来说汽轮机运行期间普遍存在高温、高压、高速的特征，该情况下也对检查运转情况带来很大难度，目前可以利用非接触式方法和接触式方法进行检测。利用接触式方法主要是分析传感器，把握叶轮机的运转速度、位移等信息，然后把这些信息转为电信号之后通过可视化检测的方法分析，整个检测过程操作简单，能够在汽轮机高速运转的情况下感受应力。如果应变力异常，则可以判定汽轮机出现振动异常。对于非接触式检测方法来说，其具有检测反应快、受外界环境影响小的优势，常规手段是通过听力分析是否存在异常，如果有异响需要及时处理，否则会加大振动几率。此外，可以通过光学或者声波等物理措施分析得到相关参数[5]。
结束语：
综上所述，为了避免造成部件严重磨损以及设备的使用寿命缩短，需要火电厂的技术人员对汽轮机的运行状态监测，对存在的振动异常问题进行经验总结。此外，火电厂需要加强人才培养，建立健全管理制度，加强对信息技术的利用，进而全面提升监测水平，避免由于故障问题导致对电力输送造成影响，实现火电厂的健康发展。
参考文献：
[1]高尚超.浅析火电厂汽轮机异常振动的原因及改善措施[J].科学技术创新,2020,15(9):32-33.
[2]王永明,曹江华,葛恒春.火电厂汽轮机运行异常振动原因分析与处理措施研究[J].科技与创新,2020,27(19):146-147.
[3]王书才,李维彤.浅析火电厂汽轮机异常振动的原因及改善措施[J].探索科学,2020,18(5):44.
[4]李宽宽.火电厂汽轮机异常振动故障排查技术探索[J].中国设备工程,2020,20(3):153-155.
[5]宋志远.火电厂大型汽轮机振动异常分析及其判断方法研究[J].电力系统装备,2019,29(21):152-153.