师强
大唐山东电力检修运营有限公司 山东青岛 266500
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：火力发电厂；汽轮机振动故障；检修
引言
汽轮发电机组在运行过程中经常会出现转子不平衡现象并引发故障。据统计，在汽轮机组已经发生振动故障中有80%左右是因转子不平衡而导致的，其中属转子本身质量问题的约占90%。当前汽轮机整体工艺水平有显著提升，加之火电厂自身不断总结经验、不断提升安装和检修质量，由转子本身导致的振动故障率在逐渐降低，但当前汽轮机发电机组振动的主要振源仍来自于转子本身的质量不平衡力。
1汽轮机特点
汽轮机的基本原理是将锅炉输入的蒸汽借助喷嘴、动叶等构件转化为机械能，推动转子旋转，最终产生电能。对比传统的复式蒸汽机，汽轮机的整齐流动速度更快，连续性更强，而且单位面积中可以通过更大的蒸汽流量，在这种情况下，汽轮机的功率远远超过复式蒸汽机。一些本身运行功率较大的汽轮机对蒸汽的温度以及压力有着比较严格的要求，这也导致了汽轮机本身具备很好的热效率。从汽轮机正式投入使用，业内人士和专家学者对于汽轮机性能的研究就从未中断，关注的核心集中在安全性、可靠性、经济性以及使用寿命等方面。
2火力发电厂汽轮机振动故障分析
2.1动静间隙
在一般情况下，汽轮机的转子在运转和其他零部件进行工作的过程当中，会存在一定的间隙。随着时间的推移，汽轮机在不断运转的过程中所存在的这些间隙会因零件磨损，变大，因此当这一些间隙超过了正常范围之后就会使得汽轮机内的工作效率降低。最为重要的是这些间隙的范围要控制在不大不小，因为如果间隙过小就极有可能造成动静的摩擦。该摩擦会使得汽轮机震动发生不可控的变化，情况严重的话会导致震动超标，关于这一原因所引起的汽轮机震动的解决方案相对比较直接，仅需要在检修的过程当中，合理的对隔板之间的间隙进行调整，便可以解决该问题。
2.2油膜失稳
汽轮机油膜失稳形式包含两种：油膜振荡与半速涡动。其中，半速涡动多发生在转速低于第一临界速度期间，随着转速的不断提升，在某一低速阶段开始，该振动会不断升高，有时随着转子速度的增加，这一情况也会逐渐消失。随着转子转速的不断变化，涡动频率也将不断变化，但转度半频关系一直不变，识别半速涡动法多使用级联图，级联图中，半频振锋频率点体现为斜率为2的直线。此外，波形图中和轴心轨迹中也经常可以看到低频特征。
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火力发电厂汽轮机检修策略
3.1加强机组保护
汽轮机运行期间，电厂需要结合实际安装汽轮机保护系统和监控装置，以便在故障发生期间，保护系统和监视装置可以给出警报信息，帮助运维人员及时进行故障维修，保证设备合理运行。但随着近年来汽轮机组容量不断增加，人们对汽轮机保护系统建设提出新的要求，这对电厂维修人员工作带来较大挑战，为了更好地满足这一要求，装置保护和维修人员应逐渐提高自身技术水平，全面降低汽轮机振动情况，便于推动电厂运行高效开展。
3.2瓦块、挡油环磨损处理
针对汽轮机前轴承止推瓦块和挡油环磨损，分别作出不同的处理，对止推瓦块的磨损程度进行测量，并使用专业工具对瓦块进行刮瓦修复，最终确保所有轴瓦测量合格。由于挡油环磨损严重，考虑修复后不能达到预期效果，决定更换前轴承挡油环。
3.3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。
3.4解决转子发生热弯曲故障
汽轮机工作较长时间后，转子受到热力作用常常会发生弯曲，这会对汽轮机运行状态产生较大影响。当转子在外力作用下弯曲，势必需要更换新转子，如此即可有效解决汽轮机振动故障问题，确保汽轮机合理运行。为了减少汽轮机故障问题产生，不仅要确保设备合理安装，还应保证级数人员经验丰富，便于站在不同视角，加强设备运行与安装控制，如此方能保证设备合理运行，最终为发电厂提供充分供电保障。若有故障出现，工作人员应详细检查故障位点，主动分析原因，及时采取措施，加强日常检修与养护，同时让工作人员做好工作记录，合理控制故障产生。
3.5加大汽轮机振动监督
汽轮机运行期间，加强对振动操作的管理监督，及时找到异常振动问题，同时提出最佳解决措施，便于降低汽轮机振动情况出现。因此，有必要在汽轮机中安装大轴与轴承振动测量装置，便于监督汽轮机组运行期间的异常振动。如果汽轮机有异常情况出现，测量装置就会给出预警信号，然后告诉工作人员，让其立即开展维修工作，严重时需要立即暂停设备处理，避免设备损失不断扩大。
3.6进行技术创新
（1）解决转子热弯曲的问题。主要方法是及时更换新转子，新的转子不会产生异常振动，而汽轮机则不会因此被诱发。
（2）解决转子质量不均的问题。在调整了机组的振动数据之后，可以掌握机组的负载数据并确定引起气流激发振动的机组的工作状态。通过减小负载变化率并避免气流激励的负载范围，可以避免气流激励。
（3）解决轴不对称的方法。一旦发生异常情况，必须及时调整每个设备并更换零件，避免摩擦和振动。
结语
近年来，我国的发电厂取得了长足的进步。发电厂设备大多数涉及汽轮机的事故，在损坏之前工作的过程中都表现出明显的振动特征。在特异性方面，有必要根据管理流程的要求执行基本的管理任务，并避免其振动问题。
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