关键词：火电厂；汽轮发电机组；振动
前言
通过对实际情况进行调查分析和研究，如果汽轮机在正常运行过程中，其振动超过标准要求，那么势必会导致机组无法实现正常的启动和运行。在这种背景下，机组如果长期处于振动超标的状态下进行运行，很有可能会导致机组在运行过程中的效果不理想，甚至还会威胁到机组在运行过程中的寿命。为此，研讨汽轮发电机组振动因素，对机组安全稳定运行具有重要意义。
1汽轮机的振动概念及振动种类
汽轮机的振动是指汽轮机某部件与其固定的平衡位置件发生偏离，导致部件势能和动能出现不平衡并出现连续的反复运动称为振动，振动多是因轴系的不稳定从而对其他部件造成的。若汽机振动过大，会对转子、油系统、凝汽器带来冲击和影响，严重时会损坏转子，甚至导致火灾等安全事故。汽轮机振动的大小可以从相位、频率、方向、振幅等几个方面进行描述。汽轮机振动过程中振动信号的最大值与转子某一点的相对位置称为相位。汽轮机在特定时间内的振动次数称为频率。而振动方向包括切向、轴向、扭转及复合四种类型。
2汽轮机异常振动类型及原因
2.1普通的被迫振动
振动原因为：其一，汽轮机转子不平衡造成振动故障。这种故障原因发生在转子结构不合理，制造误差大，材质不均匀，动平衡等级低，转子结垢或转子上零件配合松动；其二，部分结构的刚度降低，造成结合面的差别振动比较大，这种情况比较容易发生在落地轴承结构或转子支撑系统联接松动；其三，转子位置不正确、不对中，引起过大振动。此类故障往往出现在安装精度未达到技术要求、基础沉降不匀对中差、保温不良、轴系各部热变形不同；其四，共振故障，当汽轮机的转速接近临界转速时，会导致轴承座部位的振动加快。
2.2非正常被迫振动
与普通被迫振动相比较，非正常被迫振动的主要表现为：振动幅度不稳定，相位也不稳定，故障的特征表现为以下几点：其一，汽缸的不断膨胀，引起不通畅，确定速度后，轴承座的振动幅度会逐渐增大；其二，因为联轴器螺栓不牢靠，出现松动的情况，造成汽轮机振动和负荷强度的改变；其三，汽轮机自身振动幅度和晃动在实际旋转过程中，经常容易发生增大，造成失衡；其四，汽轮机的转子在运作过程中，由于摩擦而使温度升高，发生变形、弯曲；其五，汽轮机在工作中，受到励磁电流和振动因素的影响，温度逐渐升高，发生变形；其六，转子与静止件（轴承，密封，隔板）的间隙不当不断发生动静摩擦。
2.3自激振动
自激振动的发生原因主要是因为汽轮机在日常工作过程中，所产生的运动造成的，故障原因主要有：其一，轴承壳体配合过盈不足、轴承磨损、疲劳损伤等引起油膜的振荡；其二，汽轮机处于高负荷状态时，其高压转子产生汽流激振。
3火力发电厂汽轮机振动问题的检修管理
3.1采用先进的振动解决措施
（1）流激振现象的应对
针对汽轮机振现象，需要结合汽轮机具体振动特征，对气流激振现象进行跟踪、记录、分析。首先需要分析汽轮机的振动数据，通过对收集的数据制作相应的振动曲线图，观察汽轮机在运行过程中的振动变化规律，包括振动变化趋势和范围，从而确定汽轮机气流激振现象原因，采取针对性的解决措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆细化控制汽轮机的负荷变化，根据汽轮机的运行状态调节进汽阀开度，快速越过或避开汽流激振的负荷范围，是消除气流激振的有效办法。
（2）转子热变形的异常振动应对
由转子变形热引发的汽轮机异常振动的检测方法较为简单，可通过监测转子离心力的大小进行判断。对于离心力不严重的临时性变形，可通过在转子上方加装配重平衡块，使转子重新达到平衡，从而消除振动。针对受损严重的转子，应及时更换汽轮机转动部分、及返修工作，避免热变形引发汽轮机异常振动。此外，应尽量保证转子时刻处于平衡状态，如启停机过程中的长时间盘车，开缸吊出转子后使用盘转子工具等。同时，要做好汽轮机的密封工作，避免冷空气及水的进入或润滑油泄漏等可能造成热不平衡的因素。
（3）摩擦振动故障应对。
在解决汽轮机摩擦导致的异常振动时，应注意抖动和涡动现象。启动过程发生动静碰摩时，应让机组在较低转速下继续运行，通过摩合的方法，使动静碰摩部分逐渐脱离接触。如果振动超过一定限值应尽快停机，经过一段时间暖机使转子弯曲恢复正常后再次启动。这样经过几个反复，一般都能使摩擦消除。绝不能用“冲临界”的方法强迫将机组开上去，否则非常容易造成汽轮机大轴的永久性弯曲。
3.2自动化智能化监测汽轮机状态
发电厂结合了计算机技术、自动化控制技术、信息技术、机械技术等多个学科知识，充分的提炼出了比较重要的信息。发电厂的发展与现代自动化技术的成熟度紧密联系，汽轮机的正常运行是发电的有效保障，如果发电厂充分汽轮机使用了先进性技术，电力输出效率会得到大大的提高。也正是因为自动化智能化设备的批量使用，节约了很大一部分人力，为发电厂节约了生产成本。
绝大部分的故障信息都可以通过传感器或者探测器去感知，然后传递到计算机网服务平台，计算机对所有收集到的数据进行分析和保存，一方面便于日后查看汽轮机的检修历史和运行状态，另一方面可以得到故障的详细诊断报告，更有助于技术人员确定关键部位和检修重点，节约检修的排查时间。在汽轮机检修结束之后，还可以通过计算机平台整理出检验报告和检修后的测评数据，以保证汽轮机的检修工作更加可靠、更加安全。加强对汽轮机的科学管理，如实的记录汽轮机检修的细节，包括更换的备件、检修前的状态、检修后的状态、耗用的时长、检修人员等，建立独立的设备检修的数据资料库，把所有的检修工作都建档成册，可以便于后人查阅相关的信息、吸取经验。
3.3提高从业人员的专业技能和素质水平
汽轮发电机组操作人员在汽轮机运行中有着关键作用，同时火电厂汽轮发电机组的安全运行对操作人员专业能力提出了较高要求。因此，加强汽轮发电机组人员的工作水平，为汽轮机平稳运行提供保障。一方面，要提高火电厂人才引进的门槛，选择知名高校人才，壮大人员队伍力量。另一方面，强化对操作人员的知识培训，包括操作人员的专业知识以及岗位技能，特别是将汽轮发电机组的振动故障理论融合在培训课程中，以提高从业人员的专业能力。
结语：综上所述，汽轮机作为火力发电厂的重要设备，其内部结构非常复杂，运行环境有很高的要求，在日常运行中，非常容易受到其他因素的影响，所以难免会引发故障。汽轮机的振动故障出现的频率较高，会直接影响火力发电厂的运营，造成不必要的损失。所以，为了火力发电厂的正常运行和长足发展，必须重视汽轮机的日常维护和定期检修工作，对振动故障原因进行科学分析，并及时采取有效措施解决问题。
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[3]王锐.某电厂350MW汽轮发电机组振动分析[J].通信电源技术,2019,36(09):281-282.
论文作者:岳红金
论文发表刊物:《中国电业》2019年15期
论文发表时间:2019/11/20
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