高岩
国家电投新疆能源化工有限公司五彩湾发电公司 新疆 830000
摘要：对电厂汽轮机进行集中管控，需要细致分析汽轮机在实际运行期间存在的各类问题，针对此类问题制定出行之有效的解决方案。就目前来看，因我国电厂汽轮机的应用时间较短，实际积累经验不足，存在汽轮机适应性差、空间利用率小等问题，需积极引进集中管控技术，增强电厂汽轮机运行期间的质量及效率。
关键词：火电厂；汽轮机；运行振动；措施
引言
随着现代技术发展，机械设备内部的精密程度越来越高，内部零件耦合状态的要求也更加明显。一旦某个零部件发生故障，将会影响整个生产链。对于汽轮机来说，可以通过观察其振动情况来判断内部零件是否出现松动和发生故障。若汽轮机出现振动过大，则表明该汽轮机出现故障，必须立即诊断维修。影响汽轮机振动的因素有很多，因此，准确排查故障原因，给出解决措施，对企业有着重要意义。
1电厂汽轮机概述
汽轮机是一种旋转式蒸汽动力装置，在其表面存在较多叶片结构，于高温高压环境下加速气流，气流流动到汽轮机表面叶片处，使叶片旋转对外做功，带动发电机设备产出电力资源。汽轮机是当前电厂运行期间的重要设备之一，其运行质量及效率可直接影响到电力资源供应水平。与其他供电设备相比，汽轮机具有功率大、能源转化率高、使用寿命长等优势。为扩大汽轮机使用覆盖面，可以依据工作原理，将汽轮机分为反动式汽轮机与冲动式汽轮机[1]。其中，反动式汽轮机的静叶与动叶同时膨胀，膨胀速度一致；冲动式汽轮机内部由静叶中膨胀，少部分蒸汽会在动叶中膨胀
2火电厂汽轮机振动原因
2.1转子质量不平衡
汽轮机转子质量不平衡的特征有很多，其主要故障特征见表1。导致转子质量不平衡的原因有很多，综合来看，主要原因如下。（1）热弯曲。当转子发生热弯曲后，其转速会下降。当下降到临界值时再启动，就会产生更大振幅，从而出现汽轮机振动。转子在不同状态下的波特图能够帮助判断是否发生热弯曲。此外，转子材料的热应力、气缸进水等原因都会使转子发生热弯曲。（2）原始性不平衡。该类不平衡在转子转动前就存在，在加工或者检修过程中遗留下来的，其特征是振幅和相位受其他参数影响不大，振动特征较稳定[2]。（3）零部件的松动、飞脱。转子上可能发生飞脱、松动的零部件有平衡质量块、叶片和护环等。当零部件发生飞脱时，振幅呈突发性的变动，迅速增大到某一固定值。此外，当机组带有负荷时比较容易发生这类故障
2.2汽轮机整机问题
在电厂汽轮机实际运行过程中，高压缸的排气量经常会超过设计值，大量热气进入到外部环境中，导致热量资源浪费严重，汽轮机运行期间的成本进一步增加，电力资源的转换效率下降。如在汽轮机密封管控不到的情况下，高压缸内的实际排气量将会明显增加，需要将更多的热量转化为机械能，使电厂运行期间的消耗量日渐增长。
2.3垫铁及台板间隙
垫铁与台板之间、垫铁与垫铁之间存在间隙的主要原因是安装过程中出现失误。在汽轮机安装过程中，由于垫铁与放垫铁的混泥土基础或者与台板之间，台板与汽缸或轴承座之间的接触面积不够和接触不密实，导致基础台板垫铁走动或过高，增加了汽轮机组运行时的振动。为消除这类间隙，要对水泥基础的平面进行处理，增加其与垫铁的接触面积，大于60%为宜；确保垫铁加工精度符合规范；通过研磨措施解决间隙问题。
2.4轴系无法对中
电厂汽轮机组运行时，对传动轴系统有严格要求。为避免剧烈振动，应在附近安装相应的部件。在实践中，如果横向反射不一致，或者根据轴和装配要求存在很大差异，则需要相应地调整位置。传动轴系统故障引起的振动问题具有明显的特点。如果在相应的轴承部件中安装了两个相邻轴，则两个相邻轴的偏差和倾斜很容易导致汽轮机振动问题。
因此，故障轴承对准问题在一定程度上反映了汽轮机机组运行过程中轴承偏差问题。考虑到这种干扰，有必要根据实际情况测量、评估和调整汽轮机机组外圈和两个半联轴器的开口偏差
2.5油膜不稳定
汽轮机油膜的失稳形式由油膜振荡和半速叶轮两种类型组成。其中，半速叶轮主要发生在转速低于第一临界转速时，随着转速的提高，振动在一定的低速下增加，有时随着转子转速的提高而消失。随着转子转速的变化，转速也随之变化，但半转速比保持不变，识别了使用级联方案的半转速旋转方法，在级联方案中，局部振荡频率点用坡度2表示成直线。此外，低频特征通常在波形和轴轨迹中可见。
3火电厂汽轮机振动原因及解决方法
3.1进行技术创新
可以对发电厂的管理过程进行适当的技术修改。在设备会话期间，直接引导模式是主要模式。订货工艺对设备具有高度的磨料，很容易振动。鉴于其特殊性，必须提前引进技术革新。(1)解决转子热弯曲问题。主要方法是及时更换新转子，新转子不会产生异常振动，汽轮机也不会诱发。(2)解决转子质量不均衡的问题。调整单元振动数据后，可以输入单元载荷数据，并确定导致气流振动的单元运行状态。通过降低负荷变化率和避免气流量激励的负荷范围，可以避免空气流通激励。(3)解决轴不对称问题的方法。出现故障时，应及时调整各个设备并更换部件，以避免摩擦和振动。
3.2安装防震装置
振动保护装置由信号报警系统、监控系统和保护系统组成。随着汽轮机数量的增加，安装测量和保护装置变得越来越重要。因此，有必要加强日常工作中的安全监测和对保护机制工作的研究，以确保以科学合理的方式开展保护工作。3.3加强对汽轮机的振动监视
为确保汽轮机正常运转，对汽轮机的振动监视工作必不可少，这是预防汽轮机异常振动的关键。例如，通过安装轴承振动测量装置、大轴振动测量装置来检测汽轮机振动情况。这类装置能够对汽轮机的振动情况产生反馈，当汽轮机振动频率超过设定值时，装置会发出警报，从而以最快速度通知维修人员进行抢修，必要时停机处理，防止机组损坏扩大。
3.4加强机组保护
汽轮机运行过程中，电站应结合汽轮机保护系统和监控系统，使保护系统和监控系统能够在故障时提供报警信息，帮助操作人员及时进行故障修复，保证设备的合理运行。但是，为了更好地满足近年来汽轮机组能力增加所产生的汽轮保护系统建设方面的新要求，设施的保护和维护人员必须逐步提高技术水平，全面减少汽轮振动，并为其运行提供便利
3.5构建高素质汽轮机维护队伍
在控制电厂汽轮机运行故障，降低汽轮机运行风险因素期间，相关管理部门还应注重构建起一支高素质汽轮机维护队伍。针对汽轮机运维要点及其作用，在维护队伍群体中开展定期教育培训工作，确保维护人员能够熟练掌握汽轮机维护技术，严格遵循汽轮机维护管理职责，使电厂集控系统中的汽轮机能够更好实现安全可靠运行目标，增强电厂生产建设期间的综合效益。
结束语
振动现象普遍存在于汽轮机运行中且无法被消除，但应将振动控制在合理范围内。若机组振动过大，会导致零部件松动，降低轴承与基座间的连接刚度，危急整个电力供汽系统，最终被迫停机。因此，工作人员要熟知汽轮机振动故障现象，及时找出振动原因，采取科学合理的手段来减小振动，确保汽轮机安全稳定运行。
参考文献
[1]谢巍.汽轮机组安装中振动影响因素分析[J].科技创新与应用,2019(35):94-95.
[2]陈志峰.汽轮机振动故障机理分析[J].电工技术,2019(23):118-120.
[3]赵斌.汽轮机异常振动分析与排除[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(23):133-134.
[4]周清学.汽轮机轴瓦振动大原因分析及处理[J].住宅与房地产,2019(31):256.
[5]袁晨,李冲,李德信,渐刚,胡箭,卢逢辰.汽轮机故障诊断现状与分析方法[C.中国电力科学研究院有限公司、国网电投（北京）科技中心、《计算机工程与应用》杂志社.第三届智能电网会议论文集——智能用电.中国电力科学研究院有限公司、国网电投（北京）科技中心、《计算机工程与应用》杂志社:国网电投(北京)科技中心,2019:210-213.