摘要：随着科学技术的迅猛发展，当前的汽轮机的综合性能已经十分优良，并已经成为很多电厂中的主要发电机组。但在实际运行中，汽轮机经常会出现异常振动的故障，严重威胁发电机组的正常运行，为此必须要采取有效的预防处理措施，尽可能地降低汽轮机异常振动的出现频率。本文简单分析了汽轮机振动概念及危害，并探讨了汽轮机振动大的原因分析及其运行调整策略。
关键词：汽轮机；振动；原因；运行调整；策略
引言
汽轮机是电厂发电系统不可缺少的设备，一旦汽轮机的运行出现问题，特别是汽轮机工作中出现异常振动故障，不但会损坏汽轮机本身，还会对发电系统产生安全威胁，甚至造成较大的经济损失。可见，对汽轮机异常振动的原因进行分析并及时解决问题，对汽轮机的正常运行至关重要。
1.汽轮机振动产生的主要原因
1.1运行中中心不正
汽轮机启动时升速或者是负荷太快，引起汽轮机气缸的受热膨胀的不均匀现象，或者系统内部的卡涩等导致气缸的自由膨胀受到约束，使得气缸对转子歪斜，机组的不正常移位会产生振动；机组安装的不正确或者不规范，中心位置不对，运行时振动随着负荷增加而加强； 机组的进汽温度异常，导致胀差与气缸变形的几率增大，比如轴封的向上抬起会导致轴向位移引起振动；转子与汽缸不同心容易产生间隙振动。
1.2转子质量不平衡
机组运行中叶片的脱落与磨损、腐蚀等现象使得转子的质量不均匀，这种不均匀会使得转子受到离心力的冲击发生振动；转子发生弯曲也会引起振动，主要是由于转子弯曲后引起了汽轮机内部组件的摩擦，该种振动与转子质量不均匀受到离心力冲击之后所引起的振动相类似，但是也有不同，这种振动最典型的表现是轴向振动，当转子的转动速度超出了临界的转速时，转子的轴向振动效果更为明显；汽轮机转子油膜不稳定或者是受到其他外力作用遭到破坏等，也会引起振动，主要是油膜在遭到破坏以后，使得轴瓦乌金烧毁形成轴颈的弯曲；汽轮机内部各组件之间发生摩擦会引起振动，主要是动叶片与静叶片之间的摩擦、通流部分间隙与安装的处理不当等的摩擦引起的振动；水冲击也会引起振动，这种冲击会造成转子轴向推力与扭力之间的不平衡，产生剧烈振动。
2.汽轮机振动产生的危害
2.1轴封磨损
轴封的磨损将造成其密封的破坏，导致外漏气的增大，蒸汽在进入轴系以后，润滑油中由于混入了大量的水分，从而破坏了油膜，轴瓦乌金熔化，进而造成漏气损失。当隔板汽封受到震动影响而出现磨损时，将会使得级间漏气程度加深，转子上的轴向力加大，进而引起推力瓦乌金的熔化现象，机组的整体运行受到影响。
2.2滑销系统磨损
脱销系统作为整体机组的重要组成部分，对于固定汽轮机气缸与轴承外壳具有重要的作用，另一方面，如果汽轮机在运行中发现受热或者冷却现象，脱销系统可以进行调整使得机组膨胀或者收缩。当汽轮机振动异常时，会造成脱硝系统的磨损，如果磨损严重将会造成机组的热膨胀，长此以往会引发严重的安全事故，造成巨大的损失。
2.3发电机励磁机部件松动、损坏
汽轮机的异常振动还会造成发电机部件的松动与损坏，造成设备整体的运行受到影响。汽轮机的异常振动威胁着机组的安全高效运行，但汽轮机的振动是一个复杂与极具专业性的问题，这也就造成了必须对于汽轮机的振动情况引起重视，实时监测，及时发现振动异常现象，并加以分析及解决。
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3.汽轮机运行调整措施
3.1做好设备运行检查与管理
第一，在机组运行过程中，必须在检修的时候重新检查汽轮机转子，并且严格遵照工艺要求来安装新叶片，结合机组结构特点以及机组的运行工况，对各部位之间的动静间隙进行优化与调整；第二，对转子以及汽缸的膨胀规律进行深入分析， 在启停机以及工况变化的时候必须对胀差进行调整与控制；第三，在机组启停的时候，必须对上下缸的蒸汽参数的变化、温度差、监视段压力以及轴的振动严格加以控制；第四，在运行过程中应避免水冲击，停机之后禁止冷水、冷气进入汽缸；第五，启动之前以及升速的时候，必须对转子晃度以及振动进行监视，严禁在超限时强行启动；第六，强化对操作人员的岗位技能教育与培训工作，操作人员必须严格遵照运行规程对汽轮机组的运行状况进行监视，定期实施监测，及时发现并解决问题。
3.2加强动静部位碰摩故障诊断
对汽轮机动静部位碰摩的诊断要求具有高准确性，因为一旦断定发生了碰摩，必须要停机开缸检修，工作量很大。动静部位碰摩的诊断技术比较难以掌握，需要多种手段的组合运用，如详细记录汽轮机启动、停车过程的波特图、极坐标图，做出全频谱级联图，了解汽轮机安装及大修情况，翻阅安装或大修时的间隙记录，启机时采取“听诊”，这些方法在诊断过程中可以结合在一起使用，以提高诊断结果的准确性。另外，动静部位碰摩的诊断应尽量利用电涡流传感器，当怀疑汽轮机存在动静碰摩现象时，如果事先没装电涡流传感器，应尽早加装，以利后续的诊断。
3.3做好汽流激振及油膜振荡分析
在汽轮机工作的过程中，会发生汽流激振的故障，首先需要对汽流激振进行相关的数据统计，并且记录下来，然后用图表的形式展现出来，通过对图表的观察，分析其中的内在规律，找到相关的解决措施。同时，汽轮机在工作的过程中，出现了油膜振荡的情况，需要及时采取措施加以解决，一般来说可以解决该类故障的方法比较多，其一，可以将轴瓦比压增高来解决；其二，可以将轴瓦顶部的间隙减小，或者是将上轴瓦轴承合金的宽度增大来实现解决；其三，可以将轴颈与轴瓦之间的接触角度缩小，但是不能够太小，需要控制在30°与40°之间；其四，减小润滑油的动力粘连度；其五，将转子原有的不平衡位置调节到平衡的状态。
3.4积极应用振动监测技术
汽轮机发生故障不是一个偶然的事件，是一个动态变化的过程，我们可以利用现代的监测技术进行监视，从而及时的发现汽轮机出现故障的位置，这样可以实现针对性的了解故障发生的原因和状况，从而提取有效的措施实现问题的解决。通过这种方式实现对汽轮机故障的监测是最原始的方法，在对汽轮机工作状态下进行监测时，学会观察目前的状态和正常运行时的状态的变化，这样系统中的薄弱环节也能及时的采取相应的措施，这种类型的检测技术，减少了机械故障发生的概率，也节省了定期维修的费用，机械设备的使用寿命以及使用的效率得到极大的提升，发电的可靠性也得到了保证，检修过程中存在的风险和投入的成本也会减少。
结语
汽轮机的正常振动对于整体机组的正常运行具有重要的作用，一方面实现了对机组的安全控制，另一方面又确保了生产的正常进行，对于整个电力与供汽系统而言就有重要的意义。因此，在实际的生产操作中，要采用科学合理的方式避免振动异常现象的出现。机组投入使用之前，要进行试运行测试，及时发现异常振动并妥善处理，安装必要的监视与保护控制系统，对振动情况进行监测与保护，保证整体机组的安全运行。
参考文献
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[3]朱皓凯.汽轮机振动故障的原因分析与处理[J].中国高新区，2017（19）：124-125.
论文作者:赵鑫山,曾纯钢
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/9
标签：汽轮机论文; 转子论文; 机组论文; 轴瓦论文; 异常论文; 油膜论文; 磨损论文; 《电力设备》2019年第15期论文;