马小震
山西电建检修工程科技有限公司 山西省太原市 030006
摘要：随着科学技术和国民经济的快速发展，人们对电能的需求量前所未有地增长，电力企业的平稳运行显得尤为重要，而汽轮机组的性能对火电厂运行的稳定性会产生直接影响。汽轮机组在运行过程中一旦出现振动故障，将直接导致火电厂机组停运。因此，需要做好汽轮机组的日常保养维护，降低设备振动故障率；针对汽轮机振动故障特点进行有效诊断和维修，从而提高电厂汽轮机使用效率和运行寿命。
关键词：火力发电；汽轮机；检修办法
一、汽轮机的振动故障分类
导致汽轮机发生异常振动故障的因素有很多，常见的机组振动原因有：
（一）汽流激荡和轴承油膜振荡引起的振动
叶片受到不均衡的汽流冲击产生汽流激荡，对于较长的末级叶片，蒸汽在叶片膨胀末端产生流道絮乱，引起振动；
油膜不稳定或者被破坏，将会引起轴瓦乌金被烧毁，受热引起轴颈弯曲，引起振动。
（二）机组运行中心不正引起的振动
机组运行期间真空降低，会使低压缸排汽温度升高，后轴承座受热微微向上抬起，破坏机组的中心，引起振动；汽轮机启动过程中，若暖机时间不够，升速或者加负荷过快，会引起汽缸热膨胀不均匀，或者滑销系统存在卡涩，使汽缸不能自由膨胀，都会导致汽缸对转子发生相对偏斜，引起振动；机组在进汽温度超过设计值的条件下运行，会使胀差和汽缸变形增加，造成机组中心移动超过运行限度，引起振动；设备安装时中心偏差大，导致运行时产生振动，且此振动是随负荷的增加而增加的。
（三）转子发生弯曲引起的振动
转子永久性弯曲引起的振动，若转子承受的内应力超过材料的屈服极限时，会使转子的局部产生塑性变形，且此变形应力消除后不会消失。生产中设备转子若发生永久性弯曲，必须进行直轴处理，否则会造成更大的经济损失。转子弹性热弯曲引起的振动，表现为轴向振动，例如：当通过临界转速时，其轴向振幅增大较为显著。
（四）转子质量不平衡引起的振动
转子找平衡时，未能消除不平衡余量，或者转子上某些部件出现松动，均会使转子发生质量不平衡；设备运行中，转子叶片损坏、磨损、结垢，均会使转子发生质量不平衡。
（五）汽轮机安装部件松动引起的振动
汽轮机外部零件松动，会引起振动，例如：地脚螺丝、基础等松动。
（六）发电机内部故障引起的振动
发电机转子和静子之间的间隙不均匀、发电机转子线圈短路等，均会引起机组振动。
（七）汽轮机内部发生摩擦引起的振动
轴颈和轴承乌金侧向间隙调整不当等均会引起摩擦，引起振动。
（八）水冲击引起的振动
当机组运行期间，蒸汽带水进入汽缸内发生水冲击，将会造成轴承推力增大，产生较大的不平衡扭力，引起转子产生剧烈振动，严重时会造成推力瓦被烧毁。
二、常见振动故障诊断
（一）汽轮机震动异常情况检修
导致汽轮机发生振动异常问题的原因有很多，检修工作人员在开展实际检修工作时首先必须做好原因分析，然后有采取针对性的维修措施。工作人员要全面排查故障，确定故障位置和类型，并分析故障发生的原因，比如分析振动规律，总结振动振幅、相位、频率等信息；除此之外，还要收集其他设备检修信息，并且做好日常运行状态记录。确定振动规律，获取有效信息后，就可以根据故障特征分析故障产生的原因，然后为具体诊断和维修提供依据，从而采取有效的措施加以预防。
（二）汽缸部分的检修
工作人员在检修汽轮机气缸时，第一步要对上缸体和下缸体中每个零件结构有详尽的了解。
气缸中的零件有很多，其中包含转子和隔板等，能预防外界空气进入的关键结构就是汽轮机气缸里的真空层，只有检修人员详尽了解气缸里的所有零件，确保气缸检修工作顺利进行，才能保证汽轮机运作正常。汽轮机气缸检修工作包括拆除仪表时，工作人员注意将安装在支架上的螺丝卸掉。为了方便安装，对拆卸下来的零部件需要按照顺序摆放，并且对其进行标号。首先将气缸上缸的温度降到120℃左右时，再拆卸汽轮机保温层。在具体拆卸过程中要做好防护，避免杂物进入保温层。拆卸汽缸螺栓过程中，螺栓不能出现弯曲或者类似问题。安装引导杆时，为了提高引导杆平滑性，一般需要先对引导杆做抹油处理，然后按照对角安装方式安装。还需要对气缸结合面检查，检查气缸是否存在变形问题。
（三）凝汽器真空气密性降低检修
检修方法有两种。一是要仔细查看喉部下凝汽器两端，二是当真空系统停止运作时，把水灌入到凝汽器中查看是否存在漏气现象，安排检查的工作人员不仅要专业，还要对汽轮机的轴封位置和凝汽器的喷嘴经常检查，从而使漏气点减少，使凝汽器抽汽效率升高。同时，还要用化学试剂把凝汽器里的污垢进行彻底清除，减少发生凝汽器出现真空度降低的情况。
（四）油系统故障检修
在检修汽轮机系统时，需要做好系统的清洁工作，减小系统故障发生概率。同时，还要注意清理好轴瓦，合理地分解油门，然后利用专业的清洗剂进行清晰。此外，对油箱清除工作和对冷油器的清除工作既要认真也要彻底。油系统汽轮机最为重要的组成部分，只有保证有系统管道的清洁性，才能有效避免杂质进入到油系统中。当汽轮机检修工作全部完成后，还要清理油系统中的油循环操作。在清洁油系统过程中，要及时更换过滤网和清洗过滤网，务必要保证过滤网的洁净度，做到一尘不染。
（五）调速系统摆动检修
采取合理、科学、优质的管理方法能有效地避免调速系统
三、气轮机振动和危害
（一）汽轮机振动的危害
1、端部轴封磨损造成低压汽缸漏真空，影响机组的经济性；隔板汽封磨损严重，使级间漏气增大，影响机组的经济性，且会引起转子的轴向推力，引起推力瓦过载；高中压缸漏汽量大，会使转子轴颈局部受热发生热弯曲，水分进入润滑油，破坏油膜。
2、转动部件材料的疲劳度降低，引起叶片、轮盘等损坏。
3、动静部分摩擦，引起转子局部受热发生弯曲甚至永久性弯曲。
4、滑销磨损，严重时会影响机组正常热膨胀，从而引起严重事故。
5、发电机励磁绕组部件松动、碳刷损坏。
6、造成危急遮断器误动作。
7、造成调速系统不稳定，引起调速系统事故。
（二）汽轮机振动的处理
1、当机组运行期间振动增大，或者发出异常声音时，运行人员应对可能引起机组振动的原因以及运行参数进行检查分析。首先检查主汽门及调节汽门是否开启正常，上下缸温差是否正常，机组热膨胀是否均匀，机组负荷和蒸汽温度是否突然变化；其次检查润滑油温、油压是否正常，检查轴承回油温度及轴承乌金温度是否正常；若以上方法查不到问题所在，可以适当改变机组负荷、发电机励磁电流，观察振动变化情况，并做好记录，对振动原因进行进一步分析。
2、若未能查到振动原因，应联系专业人员对振动频谱进行测量，确定振动原因并采取措施减轻或消除振动源。
3、振动超过运行极限值时，应紧急停机进行处理；当机组出现强烈振动或汽轮机内发出明显的金属响声时，应立即破坏真空紧急停机。
结束语
综上所述，汽轮机一旦发生故障，不仅会给设备自身造成影响，还会威胁整个火力发电厂的安全运行。因此做好汽轮机日常检修和保养，严格按照规范操作，避免一切违规行为，才能保证汽轮机正常稳定地运行，提高火力发电厂输电质量和效率，促进发电行业长足发展。
参考文献
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