摘要：汽轮发电组是我国发电工程中重要组成部分，是保障城市经济发展和居民生活用电的重要机械，其对发电的重要性不下与电力对人们生产、生活的重要性，对此，保证汽轮机的定期维修和保养是加强汽轮机的正常运行的关键性活动。在汽轮发电机组运行过程中，不可避免的存在或大或小的震动，当震动在正常范围内时，其对汽轮机的逐渐没有任何影响；当震动超出正常范围内之时，将会对汽轮机组设备造成巨大的伤害。
关键词：汽轮机；振动故障；原因分析
汽轮机身为一种转动机械，它可以让蒸汽内能转化为机械能，在应用中具有显著优势，其运转效率相对较高，输出功率相对较大且设备的结构相对简单，在运行过程中具有可靠性和安全性，且没有很大的噪音，在工业生产中，主要应用在泵、风机、压缩机等设备上，进而发挥出不同的功能。
1 汽轮机振动的特点分析
设备第一次启动升速到超过其临界转速时，可通过轴承振动的大小来判断设备是否存在故障问题，若情况良好，一般可判断汽轮机转子与拖带机组转子在当前处于平衡状态，且轴承尚未受到任何损伤。若在停机后对设备叶轮进行配重，应注意其在空载时要保证空转速度为3000转/min，并保证轴承基频振动在安全范围内，才可进行操作。待机组配置二次发动后，可根据规定标准将轴承垂直振动调整为15μm，在负荷为200MW时，其振动基本保持不变。待振动调整到91.5μm时，需及时打闸停机，此时的大轴扰度，比开机时大100。三次启动时，待后汽封温度高达300度时，需打闸停机。机组在整个过程中会出现振动突增的现象，导致监测系统报警，这便说明设备故障正在逐渐恶化。
2 汽轮机组异常振动原因分析
2.1 转子热变形导
转子的热变形所引起的振动特征是一倍频振幅的增加和转子温度和蒸汽的参数有着密切的关系，其发生故障振动时主要是发生在机组冷态启动定速后的带负荷阶段，此时整个的转子温度升高，材质内的应力释放引起了整个转子的变形。转子的变形分为永久性的变形以及临时性的变形这两种，但是其异常振动的本质都是相同的，都是与转子质量偏心相似，因而都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。
2.2 液压设备出现渗漏
当汽轮机存在较大震动之时，汽轮机的液压设备极易因震动而引发液压渗漏现象。由于液压设备的材质问题，在铸造之时难免存在不易被发现的缺陷，在设备长期满负荷甚至超负荷运行中，液压设备的外壳极易出现缺口裂纹造成渗漏，进而影响设备的正常工作。汽轮机的油动机是液压设备中较为重要的设备，当液压油渗漏时，对工作环境造成很大影响，威胁了汽轮机的安全运行，阻碍了企业的生产。
2.3 转子中心孔进油
如果转子大轴端部堵头没有被拧紧，那么在汽轮机运转之后，润滑液可能会因为中心孔压差而渗入孔中，同样，如果在工作完成后没有将中心孔的油进行仔细清理，也可能会让转子中心孔进油，进而产生振动。在中心孔内，液体具有豁性剪切力，会让作用在液体上的离心力产生超前角，离心力会分解出切向力，方向和涡动方向相同，在转子地临界转速低于转速时，涡动力可能会让次同步失稳现象产生，进而使得振动产生并加大。
3 汽轮机振动的诊断和处理
3.1 异常振动故障原因查询步骤
根据以往的经验我们可以知道，在进行振动原因的查找过程中，主要注意一下几个要素：振动的频率是1X，2X.1/2X等等，振动的相位是否有变化机相邻的轴承相位的关系，振动的稳定性怎么样。在进行故障排除中，主要是根据振动特征以及日常检测维修记录多方面来进行分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并且针对一些原本在设计上就有通病的机组，要牢记其故障点是什么。比如说对于东汽三缸两排气200MW汽轮机来讲，其发生振动的故障通常是由于4号轴承座坐落在排气缸上，其支撑刚性差，对温度比较敏感，是轴承的标高发生变化，针对这样的一个原因，其振动故障的排除是要加强轴承座的支撑，测量温度对其标高的具体影响值，方便其在找中心时，事先调整轴承标高。
3.2 安装振动保护装置
上述提到，智能化监测装置的安装，可在检测出设备异常振动点后发出警报信息，技术人员可根据该命令，自动切断电路，并关闭主气门，紧急停机。在此过程中，现场工作人员还应采取拯救办法，对机组设备安全进行保护。汽轮机支撑着国家能源及其环保事业的快速发展。随着机组容量的不断增大，设备的稳定、安全运行显得尤为重要，对于不可避免的振动问题，应积极采取有效措施，以免造成严重的安全事故。另外还可结合实际情况，安装智能化监测和保护装置，提升设备运行质量和效率。
3.3 液压设备渗漏问题的有效解决
在企业并未拥有良好的控制液压设备渗漏情况的技术之时，当液压设备出现渗漏后，运行人员往往无法及时有效的解决方式，只能停止发电机组的运行，以求及时修补液压设备的漏洞，然而，液压设备因本身对材质具有较高要求，目前的焊接技术对于漏洞的焊接无法满足液压设备对密封性能的高要求，传统的焊接工艺更是无法修复渗漏区，只能进行设备更换，浪费大量时间。如今，科技的发展已经解决此类难题，使用高分子复合材料可直接进行现场修复，运行人员可以在液压设备出现问题时，简单快速的满足现场故障施工的要求，延长设备寿命，降低更换设备的浪费。
3.4 避免气流激振带来的影响
当发电机组因各种原因产生气流激振并影响汽轮机组的运行，使其产生一场震动时，运行人员可直接根据发电机组的不同负荷进行分析，直接调整高压调速气门即可，可直接消除气流激振现象，避免汽轮机出现异常振动，除此外，运行人员直接降低发电机组运行时的升降负荷变化速率，将负荷控制在一定范围，亦可减轻气流激振现象，以此来保证汽轮机组的正常运行，提升发电机的工作效率。
3.5 解决质量不平衡问题
对于转子质量不平衡现象，应该从以下几方面解决问题：（1）企业应加强企业人员的专业素养，在设计、制造、以及安装时，能准确的进行工作，减小质量问题的发生。（2）严格监管材料，杜绝材料不均匀状态。（3）在汽轮机组正常运行时，运行人员应加强对转子的平衡进行有效控制，加强监视，减低转子不平衡问题，降低汽轮机在运行时因大幅震动发生故障的几率。
3.6 做好刚度检查工作
技术人员可对汽轮机进行数据采集和梳理，并与标准数据相对比、明确掌握其刚度极值点、共振条件及其刚度范围。落实好设备检测工作，防患于未然。另外，机组带负荷和空载试运行必不可少。为确保设备的正常运转，降低振动故障发生概率，新安装或检修后的设备机组，应进行带负荷和空载试运行。对滑销系统、汽封系统以及密封系统等进行测试，并保证测试结果均在合格标准范围内，才可将设备投入到正常的生产加工中。
综上所述，由于振动故障的存在，导致汽轮机机组在运行过程中存在极大的安全隐患，对电力企业造成严重影响，为此，需在今后运行中加强维护和管理，并做好各项检查工作，降低振动故障的发生概率。另外，还需对设备制造、设计、安全等方面加以重视，发现问题及时解决，为设备的稳定安全运行提供保障。
参考文献：
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[3] 张宇. 汽轮机组振动故障分析及处理措施探讨[J]. 科技创新与应用，2014（31）：142.
论文作者:袁光森
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/19
标签：汽轮机论文; 设备论文; 机组论文; 转子论文; 故障论文; 液压论文; 汽轮论文; 《基层建设》2018年第7期论文;