吕亚云
中石化南京工程有限公司 210000
摘要：汽轮机的振动故障对汽轮机的损伤是极大的，若不能及时的进行修理，则会导致汽轮机容易造成损害，且当一个汽轮机出现损坏现象时则会导致整个汽轮机组无法使用，这对企业的正常运转将会产生十分恶劣的影响。基于此，本文主要研究汽轮机振动的故障特征及处理分析，期望对相关人员有所启示。
关键词：汽轮机；振动故障；转子；故障特征
引言：汽轮机是火力发电厂的重要组成部分，保障其运行的稳定性则是保证火电厂经济效益的基础，因此，保证汽轮机的正常运行是尤为重要的。转子是汽轮机的核心，在运行的过程中，很容易受到其他因素的干扰出现振动现象，致使汽轮机出现振动故障，而汽轮机振动的故障是汽轮机常发生的问题，且当发生汽轮机振动故障时，则需要立即根据故障类型合理的解决故障问题，这对于保证汽轮机组的运行稳定性是非常重要的。
一、汽轮机振动的故障类型及特征分析
（一）不平衡振动
汽轮机的不平衡现象的主要原因包括两种，一种是一个截面的不平衡现象，而另一种则是多个截面的不平衡现象。当发生一个截面的不平衡现象时，则会导致汽轮机的轴出现静态不平衡，当轴在正常的运动时，会出现一个不平衡的力矩，而这一力矩会破坏轴的正常运动，进而促使轴出现一个转频的振动，而当轴发生转频的振动时，则会导致汽轮机出现振动，进而使得汽轮机出现振动故障，且由于一个截面的不平衡会导致轴的运转到达这一截面时摩擦力增加，轴运转受到阻碍，若不及时处理则会导致汽轮机被损坏。当汽轮机发生多个截面的不平衡现象时，由于每一个截面的不平衡程度均不相同，致使当轴运行到不同的截面时，各个截面的振动幅度值也不相同，致使转子在不同截面所产生的频率也存在明显的差异，容易导致汽轮机一直出现振动故障，对汽轮机的损害极大。当转子的运动轨迹呈现为椭圆状时则说明振动故障对汽轮机的损害程度非常大，据笔者调查研究显示，当汽轮机发生振动故障时，所产生的振动波形为正弦波，而当转子的速度过小时，则会导致振幅增加，反之则会导致振幅会趋于一个稳定的固定频率[1]。
（二）轴弯曲振动
轴弯曲振动是指当轴发生形变时导致汽轮机出现振动故障，而致使轴发生形变的主要原因为轴与轴系之间的安装位置不合理，由于轴在正常的运行状态下，会与截面产生摩擦，而当摩擦力到达一定值时则会产生热能，当轴与轴系之间的安装位置不合理时则会导致摩擦产生的热能增加，长久以往则会导致轴发生热变形，同时，由于汽轮机其他零件给轴带来的重力压力也会导致轴发生形变，从而出现轴弯曲的现象。通常情况下，正常的轴弯曲程度较小时，会在轴运行一个周期内出现一个横向的振动频率，而当轴弯曲程度较大时，轴在运转的一个周期内会出现两个及以上的不规则转频的振动，致使汽轮机出现振动故障，这对汽轮机的损伤是极大的。
（三）轴不对称与连轴节的故障
轴不对称现象是指汽轮机各个轴之间的间隙没有得到良好的控制或存在轴产生形变致使各个轴之间的间隙不对称，本文所指的轴产生的形变并非是指轴在运转过程中产生的形变，而是在汽轮机安装过程中由于对轴质量并没有严格的把控导致在安装时使用了弯曲的轴，因此，存在轴不对称现象的主要原因为汽轮机安装过程中存在较大的工作失误。当发生轴不对称现象时，会在轴运行一个周期内会产生一个轴向振动，而当轴不对称情况较为严重时，则会在轴运行的一个周期产生一个横向振动，这极易损坏汽轮机。当发生轴不对称现象时，且当振动程度较大时，连轴节极易发生损坏，而当连轴节发生损坏时，则会导致整个汽轮机都无法被使用。当发生轴不对称振动时，转子的振动轨迹为双椭圆形，而且振动的幅度与负荷在变化的过程中都十分的明显，故而振动幅度较大，且呈现不规则振动、不均匀振动的现象，故而对汽轮机的损伤程度较大[1]。
二、汽轮机振动故障的处理方法分析
通过上文对汽轮机振动的故障类型及特征分析可知，现阶段，汽轮机存在振动故障的主要原因便是转子各部分之间的空隙不达标，从而导致转子的运动频率发生改变，进而使得汽轮机发生振动故障，因此，在对汽轮机振动故障进行处理时，最主要的便是需要解决转子的问题。首先，在进行汽轮机振动故障处理时，首先需要检查转子与连接轴的安装位置是否正确，若不正确，应当马上解决转子与连接轴之间的位置问题，以确保转子各部分之间的间隙能够始终维持在合格的范围之内。随后，则需要提高汽轮机的运行稳定性，而若想提高汽轮机的运行稳定性，则需要转子与连接轴之间始终保持着动平衡的状态，以避免汽轮机在运行过程中出现不平衡振动，通常情况下采用的方法控制汽轮机的整体配置，并对汽轮机隔板右侧挂耳进行修复，对挂耳进行修复是提高转子动平衡能力的一种有效方式，且当转子动平衡能力得到提升时，汽轮机的运行稳定性也会随之增加，同时，当挂耳修复结束之后，需要对转子的动平衡进行测试，并以测试结果为主要参考依据，开展对汽轮机的校正工作，并以校验数据为主要参考依据为汽轮机添加装配重块，其主要目的也是提高汽轮机的运行稳定性。
据笔者调查研究显示，利用上述方法对汽轮机的振动故障进行处理之后，汽轮机的承座振动有效值小于标准值180mm，故而说明汽轮机的振动幅度明显降低，同时，汽轮机的振动始终保持在18的范围内，说明转子与轴之间的摩擦力降低，这就表示不易出现摩擦损坏的现象，汽轮机的运行安全性与稳定性都大幅度提升，这不仅能够解决汽轮机的振动故障，同时也能够优化整个汽轮机的运行系统，这对于促使汽轮机能够在安全、稳定运行工作的前提下发挥其真正的功能与作用是十分重要的。
结论：综上所述，总体而言，汽轮机的振动故障主要包括不平衡振动、轴弯曲振动和轴不对称振动，而在对汽轮机振动故障进行处理时，首先需要分析汽轮机出现振动故障的原因，随后再进行对汽轮机的振动故障处理，并做好校正工作，进而才能够促使汽轮机在被修复的同时也能够提高运行稳定性。
参考文献：
[1]温景志.某电厂300 MW亚临界汽轮机振动问题分析及处理[J].机械工程师,2018,12(10):137-138.
[2]荆华.国产115 MW高压汽轮机振动问题分析及处理[J].机械工程师,2018,12(10):59-61.