摘要：引发汽轮机异常振动的因素多而复杂，如在汽轮机的运行过程中发现异常振动，技术人员应该根据故障特征分别进行排查，针对汽轮机异常振动的原因，制定相应的故障排除解决措施。解决汽轮机异常振动，对于维护机组安全有着重要的意义。
关键词：汽轮机；异常振动；原因分析；解决方法
引言
火电厂行业与我国国民经济的发展息息相关，是我国重要的支柱性产业，汽轮机在发电系统中占据着十分重要的作用。当前，汽轮机运行还存在一定问题与故障，严重影响着发电系统的运行效率与安全，基于此，文章从多个角度就汽轮机常见振动故障进行分析，并提出了相关处理方法与检修管理措施。从而消除汽轮机应用中存在的安全隐患，降低故障发生几率。
1汽轮机概述
火电厂作为一个国家重要的基础性建设，其能安全可靠的运行是十分重要的。汽轮机是发电系统中最重要的设备，从某种程度上来说，汽轮机的运行状况直接影响着发电系统运行的稳定性与安全性，如果汽轮机运行中出现各种故障或者其他问题，将直接影响着发电厂的运行状况，进而威胁着人们的生命财产安全。具体来说，汽轮机指的是一种以多种形式将能源转化成电能的机械设备，在当前社会中，汽轮机被普遍应用到火电厂行业发展中。汽轮机的内部结构十分复杂，主要是由原动机、压缩机机以及其他动力机械驱动组成的，其工作原理主要是根据电磁力和电力感应定理，借助对空气施加压力来提升气体的运行速度，并且通过导电材料和电磁感应进行电路和磁路的相互交换，以此达到能源转换，满足不同领域的需求。伴随着空气动力学研究的不断深化以及科学技术的不断发展，汽轮机的应用范围进一步扩大，总之汽轮机是一种转换能量与压力的一种机械设备，汽轮机作为发电系统的核心部件，可以为发电系统运行提供充足的动力，造成汽轮机出现故障的原因有很多，解决好汽轮机故障问题有助于提升我国发电系统安全，促进我国发电厂安全的进一步提升。
2汽轮机常见的异常振动原因分析
首先，油膜振荡引起的异常振动。汽轮机的正常运行是保证发电系统安全运行的基础与前提，也是维护人们生命安全的关键，因此，必须对汽轮机的不正常运行和故障进行深入分析，并且采取相关的保护装置，降低汽轮机发生故障的几率。油膜是汽轮机的基础部件，如果汽轮机油机的容量无法满足负载的要求，或者汽轮机油机运行的机组负载超过一定限额等情况下，就会导致汽轮机在高度运转过程中出现弓形涡动。伴随着发电机的转子高速旋转，轴径上下浮动，慢慢会出现油膜不稳定的问题，从而导致振动的现象。
其次，转子热变形导致的振动现象。转子热变形是汽轮机经常出现的故障类型之一，转子热变形主要是因为当功率过大或者电流过大时，与汽轮机并联运行的机组负载要求并不符合。或者是汽轮机外部故障没有得到及时处理、调压装置系统出现故障等情况下造成的欠压问题，这时电压就不断下降。在汽轮机运转过程中，转子的设计和材料的耐热度不符合高温环境要求，就会造成转子产生热变形，这时当转子出现变形之后，会与转子周围的部件之间的距离越来越小，就会使得汽轮机机转矩下降，从而导致汽轮机热量不断增加，在气压和温度不断增加的情况下，汽轮机就会出现异常振动现象。
最后，气流激振引起的异常振动。汽轮机的内部结构十分复杂，尤其其运行环境要求极高，从实践情况来分析，造成异常振动的原因有很多，也就是说任何一个因素都可能导致异常振动，当然也可能是多种因素相互作用的结果，主要包括受到机械或者人为因素的损伤、操作失误或者后期管理维护不当等多方面因素造成裸导体和汇流失去平衡性，使得整个汽轮机功率运行出现问题，从而影响整个发电系统运行的稳定性与安全性。对于大型的额汽轮机机组来说，经常由于设置运行参数不合理导致振动问题，这种原因发生的振动是最普遍的，汽轮机如果出现振动运行时，会影响到其他原动机出现故障。一般来说，汽轮机是由几台机组并联运行的，也就是说如果其中一台机组出现故障问题，就会影响到其他机组的运行稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆常见的由于运行参数不合理造成的振动是由于设置不合理导致的汽轮机发生激振，也或者是由于配气方式错误导致汽轮机轴承稳定性降低。
3汽轮机常见异常振动的的排除处理分析
3.1气流激振现象的应对方法
不同的振动原因所引发的异常振动，处理方法也不尽相同。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。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[3]，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。
3.2转子热变形的异常振动应对方法
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。
3.3摩擦振动故障应对方法
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。
4汽轮机异常振动的故障检查步骤
汽轮机组在运行过程中可能会时常出现异常振动情况，引发振动的原因复杂而多样。面对汽轮机发生振动时，常规的检查步骤如下：首先，监视汽轮机的振动频率。在汽轮机组的运行过程中汽轮机会发生振动，如振动频率变化缓慢且在可控范围内，则还有观察的时间逐步分析判断。如汽轮机组的振动幅度变化过大，需要立即采取措施；第二，检查汽轮机的振动相位。具体可通过测量和确认汽轮机的振动相位与相邻死点或相邻轴承相位的关系来确定汽轮机的振动的真实状态；最后，检查汽轮机的振动稳定性。如汽轮机振动呈现急剧上涨趋势，则极易引发异常振动故障，需立即做出改变机组状态的决定。在汽轮机异常振动检修完成后，应根据汽轮机的运行状况进行追踪复修，实现闭环管理，才能切实保证汽轮机安全稳定运行。
结束语
在电厂发电过程中，如果汽轮机出现故障或者其他异常现象，将对电力生产以及人身安全产生重大影响。所以，我们必须重视汽轮机的故障保护策略，以此保证汽轮机运行的稳定性与安全性，文章从多个角度与层面就汽轮机异常振动分析与排除方法进行分析具有现实意义。
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论文作者:刘建宝
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
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