孙昌瑞
东莞深能源樟洋电力有限公司，广东省东莞市，523622
【摘要】：在目前的电厂发电机机组的核心设备中，汽轮机是非常重要的组成部分，汽机的安全稳定运行与电厂的经济效益质变息息相关，但是从整体运行情况来看，汽机在运行的过程中通常会出现一些故障现象进而影响了整个发电机组的工作效率，在给电厂带来经济损失的同时还引发了严重的安全性问题，本文立足于实际，结合工作中遇到的实际情况，对电厂汽机异常振动故障及诊断进行了研究与分析。
【关键词】：电厂；汽轮机；故障；异常振动；诊断
1、前言
电厂汽轮机振动是当前电厂发电机运行过程中一种常见的故障类型，从原理上来看，汽机的振动指的是汽轮机的某个部位与其固定的平衡位置件出现了偏离，导致部件的动能以及势能出现了非常不平衡的情况，进而引发了连续而又反复的运动，也就是我们通常说的异常振动现象。在实际的运行过程中，如果汽轮机的振动过大，那么就会对汽轮机组的转子、凝汽器等关键部位产生加大的危害，甚至在严重的情况下损害转子，导致了安全事故的发生。因此，在当前的电厂发电过程中，对电厂汽机异常振动故障及诊断工作具有非常积极地意义。
2、电厂汽机异常振动故障及诊断
2.1、气流激振而引起的异常振动
在目前汽轮机的异常振动中，气流激振而引发的异常振动现象是非常普遍的，从特征上来看，气流激振主要有以下两个方面的特征，第一，汽轮机中所产生的气流激振现象会使得其低频分量值出现突然增大的情况，第二，气流激振现象也会伴随着运行参数的变化而变化。在目前的研究领域中，引起气流激振现象的原因有很多，如喷嘴的调节过程、部分进气级静叶片出口气流不均匀、回转隔板等方面都会引起气流的激振情况，工作人员对气流激振的产生原因判断中需要汽机产生非常明显的外部表现后才能够进行判定，在目前的具体实践过程中，一些由气流激振而引起的异常振动需要工作人员对于各个窗口下汽轮机振动记录的详细信息进行诊断与分析，有的情况则需要工作人员再进行振动试验之后才能够确定其激振的原因。
2.2、转子热变而引发的异常振动
汽轮机的转子锻件的径向纤维组织是无法达到绝对的均匀的，所以，在汽轮机的工作过程中，转子的材料在物理特征方面就会存在着各种各样的差异性，而且在汽轮机的长时间、高负荷的运行过程中，转子是长时间处于高温的状态之中的，那么在这样的环境影响下，转子的各向异性会被放大，当转子受热之后，转轴将会产生不均匀的轴向或者出现径向的膨胀情况，久而久之，转子就会出现热弯曲情况进而引起汽轮机的不平衡振动。从某种程度上来说，汽轮机的不平衡振动与转子的受热状况有着非常直接的关系，而且在一些极端的条件下，汽轮机的内外部温差非常大，那么转子在运转的过程中其内部的内应力将会不断地释放出来，那么汽轮机转子的变形量就很可能要超过材料的屈服极限而产生了不可逆转的永久性变形。
2.3、摩擦而引起的异常振动
汽轮机在长时间的运行过程中，各个组件之间的摩擦是不可避免的，而且各个组件之间的摩擦往往也会引起汽轮机的异常振动。虽然从整体上来说，由于摩擦而导致的汽轮机振动对于汽轮机的整体工作情况影响不算太大，但是摩擦的过程中会产生大量的热量，这些热量的存在也会导致转子出现不可逆转的变形，进而导致异常振动的发生。
此外，汽轮机摩擦所引发的振动同样也会产生波动的现象，而长时间的波动会使得摩擦现象更为严重，形成了恶性循环，同时，摩擦振动的存在使得汽轮机降速之后其转子的振动还较高，使得汽轮机在停机之后还能够检测到转子运动的情况。
3、电厂汽机异常振动故障处理对策
3.1、气流激振的应对对策
在对气流激振的应对过程中，应当结合具体的原因进行有针对性地处理，在处理的过程中，工作人员首先需要对汽轮机的振动特点进行观察，对于气流激振的现象进行分析与记录，并且获取汽轮机的振动数据，结合相关的数据描绘出振动的曲线图，以便于工作人员能够更加直观地观察汽轮机的振动变化规律，从而采取针对性的措施。此外，工作人员还需要进一步地细化控制汽轮机的负荷变化情况，并且结合实际工作中的需求来调整进气阀的开合程度，应快速越过或者避开气流激振的负荷范围，从而有效地消除气流激振的情况。
3.2、转子热变形的应对对策
通过上文的分析我们可以看出，转子热变形会引起汽机的异常振动，从目前的检测方法来看，由于转子变形热而引发的汽轮机异常振动的检测方式比较简单，工作人员只需要对转子离心力的大小进行判断即可。对于在运行过程中受损十分严重的转子来说，工作人员可以对汽轮机的转子部分进行维修或者更换，避免热变形而引发汽轮机的异常振动。此外，在汽轮机的运行过程中，应当尽可能地保证转子能够处于平衡的运行状态之后总，例如，在汽轮机的启停过程中，应开缸吊出转子之后再使用盘转子工具等，同时，转子在运行的过程中要对汽轮机做好密封的工作，避免冷空气中的水分进入到机器之中，造成热不平衡现象的发生。
3.3、摩擦振动的应对对策
在解决摩擦振动现象的过程中，工作人员需要对涡动以及抖动的现象进行重点的观察，如果在启动的过程中发生了动静之间的摩擦情况，那么就将汽轮机组调整至较低的速度下继续进行，同时还需要通过磨合的方法来使得动静部分能够脱离接触。在具体运行的过程中，如果后台监控发现振动超过的一定的限定值，那么工作人员就应当采取措施立即停机，在停机过一段时间暖机之后使得转子弯曲恢复正常之后再进行启动工作。经过反复几次调整之后，一般就可以将摩擦进行消除，在具体的过程中需要我们尤其注意的是，不能够使用“冲临界”的方式强迫地将机组开上去，这种操作将会造成汽轮机严重的损伤。
4、结语
在日常的运行过程中，引起汽轮机异常振动的因素非常多，如果工作人员发现了汽轮机出现了异常振动，那么就应当对其故障特点以及类型进行诊断与分析，并且针对汽轮机出现异常振动的原因，结合实际操作的相关特点，对故障的排除制定出相应的措施，从而有效地解决汽轮机的异常振动现象，维护汽轮机组的安全、稳定运行。
参考文献：
[1]孙浈,简海林,陈晓飞,杨涛. 某核电机组汽轮机轴瓦振动原因分析及处理[J]. 东方汽轮机,2020(02):63-67+71.
[2]王永明,曹江华,葛恒春,朱逸夫. 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(19):146-147.
[3]薛胜峰,郑祥东,谭旭东,肖群雄. 核电厂汽轮机轴系振动测量系统抗雷击干扰性能提升研究[J]. 中国核电,2020,13(04):505-511.
[4]孙道万,茅大钧,傅望安,钟帆. 基于BASO—SVM的汽轮机振动故障诊断方法[J]. 青海电力,2020,39(03):40-44.
[5]张锡德,陈伟,陈小龙,胡渔,王锡连. 冷凝式汽轮机间歇性振动跳车原因分析及治理[J]. 化工设备与管道,2020,57(05):60-65.