王典泽
华电新疆五彩湾北一发电有限公司
摘要：汽轮机运行期间，可以结合具体振动情况，判断汽轮机状态，如果汽轮机出现异常振动，很可能因为长期运行出现故障。导致汽轮机异常的原因较多，为了保证汽轮机稳定运行，提升汽轮机工作效率，有必要加强汽轮机异常振动控制，确保汽轮机振动处在合理范围内。
关键词：汽轮机；运行振动；危害；解决措施
1汽轮机振动危害
汽轮发电机组作为发电系统中的主要构成，异常振动会对生产系统产生重要影响，情况严重的，还会导致全厂停车，最终对年度任务产生影响。
(1)轴封磨损会破坏密封作用，增大高压缸蒸汽外漏量，进而使得水分进入到润滑油中，引起油膜结构破坏，最终导致轴瓦乌金融化。随着漏气损失的不断增加，机组经济性也会受到影响。(2)磨损隔板汽封。当隔板汽封被严重磨损，会导致级间漏气与转子轴向力进一步增加，最终融化推力瓦乌金。(3)磨损滑销系统。滑销系统不仅可以固定轴承外壳与汽轮气缸；还能确保机组有效收缩或膨胀。磨损严重期间，会对机组热膨胀产生影响，严重的还会导致更多事故。(4)发电机励磁机部件损坏。异常振动会对机组运行产生较大威胁，汽轮发电机组振动问题复杂，引起振动原因较多，但只要找到振动原因，就能合理解决振动问题。
2汽轮机组振动问题分析
2.1转子质量不均衡
由于转子质量不平衡而产生的离心力或激励力，是发电厂中最重要的振动问题之一。转子质量参差不齐可以分为几大类，但都会直接影响系统的性能。例如，如果由于转子弯曲而不能及时调节装置的弯曲状态，则会发生零件的摩擦，导致工件和导向板之间的摩擦增大。调度控制不充分会导致汽轮机叶片变形和膜片弯曲而引起振动问题，这样蒸汽涡轮汽轮机的振动问题会随着速度增加、提升离心力的力度。对于轴向振动的某些变化，必须预先设置电阻，以便评估振动幅度。根据动态轴承安装的特定要求，严重的操作错误或其他现象可能会导致明显的振动问题。简而言之，在汽轮机机组运行期间，如果轴承系统与重力相关的刚度值始终保持稳定，则在运行开始时机组的振幅会进一步增加，并且机组的振动将逐渐显示出相同的频率特性。
2.2气流振动
(1)顶隙激振，为了提升汽轮机效率与性能，设计人员多使用增加级数与提升转速等方法开展设计工作。级数变化会导致转子跨距不断增长，临界转速逐渐降低，转速提升又会导致临界与工作转速不断增加，最终导致轴系统稳定性不断下降。因转子弯曲多是由于通流径向间隙发生了改变，当一端间隙减小，另一端间隙会逐渐扩大，随着变小端热效率的增加，变大方热效率会不断减小，进而导致轴颈朝着转动方向涡动。(2)叶轮流通中的作用力。叶轮围带与壳体间隙较大，当转速为基频2.5倍，很容易导致失稳情况出现。叶轮带会产生失稳力，若叶轮带泄流量不变，势必会对环造成磨损，活塞式密封流动会产生一定切向力，出口密封间隙增加会导致流动切向力不断增加，最终导致振动越来越严重。此时，叶轮围带力会对转子动力产生较大影响，磨损环与叶轮围带径向泄流量都会产生很大切向速度。气流激振多产生于高参数高压转子中。一般情况下，涡动进动多是超前的，轨迹为椭圆形，振荡期间，伴随着振幅朝着偏心率的靠近，自激振动频率逐渐靠近固有频率。流体激振失稳后，转子朝着自激振动方向转变，最大振幅常常不会在轴承传感器内出现。
2.3膨胀不均
膨胀不均导致的振动多是因为气缸膨胀受阻产生的，此时汽轮机轴承位置与标高都会改变，转子中心位置偏移，轴承刚度不断减弱，最终导致机械振动产生。引起这一振动的原因主要为：(1)机组开启期间水流流动不畅，水流在暖管当中，一些疏水寄存于主汽管中，还有一部分，受到汽水的影响，经常出现膨胀不均的情况，最终使得设备运行期间产生摩擦振动；(2)冲转和运行期间，压力和汽缸温度不配，转子受热不均，严重的还会导致弯曲与变形，润滑油油压、温度等超过正常参数，最终使得气缸与转子膨胀不同而引发的振动。
3解决汽轮机异常振动措施
3.1解决油膜振荡故障
汽轮机工作期间，经常有油膜振荡情况出现，因此有必要合理采取措施解决，主要方法较多：(1)增加轴瓦比亚处理；(2)减小轴瓦顶端间隙，增加上轴瓦承合金宽度；(3)缩小轴颈和轴瓦间接触，但避免这一角度过小，具体可以将其控制在300～400内；(4)降低润滑油粘连度；(5)调节转子位置到平衡状态。
3.2汽轮机转子结垢处理
(1)由于汽轮机转子动平衡受到破坏,需对汽轮机转子返厂做动平衡实验,在转子做动平衡前需清理转子表面结垢,并对转子做着色检查,未发现缺陷。转子在动平衡试验机上转动后发现,首级叶轮及二级叶轮相位不平衡量在13～57g左右,标准为30g,随后对转子进行不同转速下的调试,调试后对首级、二级叶轮进行打磨、加平衡块调整。由于转子存在较大问题,调试后转子的相位不平衡量接近标准数值。
(2)对汽轮机主汽门前过滤器、叶轮机级间密封、汽轮机前、后气封结垢进行清理,部分梳齿密封块进行更换,转子动平衡调试完成后,回装转子,调试各动、静之间间隙在指标要求内。
(3)针对过热蒸汽品质差的问题,采取调整药剂的措施,将原使用的药剂磷酸三钠改为化学药剂W800,更换后高压蒸汽品质明显好转,经分析,蒸汽中的钠含量≤2.56μg/kg,二氧化硅含量≤4.26μg/kg。当汽轮机再次拆检时,发现汽轮机通流部分及转子表面干净无结垢。
3.3解决汽流激振故障
汽轮机运行期间，常常有汽流激振故障产生，当这一情况出现后，难以立即采取措施解决问题。经过一段时间的调查分析，方能找到最佳解决措施。具体应先统计分析汽流激振数据情况，然后详细记录下来，并用图表形式展现，借助图表观察，找到其中内部规律，便于解决实际问题。
3.4改进监控措施
电厂汽轮机机组必须配备轴承振动测量装置和轴振动测量装置，以在机组运行期间实现对特定振动条件的实时全面监视。另外，当振动参数值超出范围时发出警告信号是有益的，有利于相关管理人员科学地采取措施，应对异常振动问题并有效避免振动事故。在轴承振动测量阶段，必须做好安装和处理。安装涡轮轴承后，可以随时随地检查设备的振动。如果超出指定范围，则可以根据警报信号进行分析。收到警报信号后电厂将采取有效措施，以最大限度减少事故发生。另外，在修正了各种突发情况之后，有必要强调日常应用需求、及时关闭操作设备的意识，并尽快执行维护以避免事故发生。
3.5提升预警分析能力
电厂汽轮机运行期间，常常会有振动情况出现，这会对机组正常运行产生较大影响。引起振动的原因较多，维修和检测人员需要结合自身经验，找到引起振动原因，便于及时采取措施做好预防处理。然后开展多次试验，对汽轮机轴承进行测验，待测验通过后将其应用在机组当中，如果振动指数不达标，则应努力寻找原因，便于及时排出振动现象，确保汽轮机运行安全稳定。
结论
通过对汽轮机运行过程中出现的问题进行分析总结,及时判断汽轮机振动高的原因,并结合实际情况进行调整优化,及时有效地解决了汽轮机振动高的问题,为汽轮机长期运行积累了宝贵的经验,从而确保机组长周期稳定运行。
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