摘要：汽轮机振动是评价机组安全稳定运行的重要指标，有时候对机组能否运行具有决定性影响，本文列举了汽轮机组常见的振动故障，并总结归纳了处理措施，对后续运行、调试及检修过程对振动的影响因素控制具有参考意义。汽轮机在实际运行过程中经常会出现各种各样的故障，比如振动及汽封、油封、转子的磨损等现象进行分析；汽轮机滑销系统的卡涩、磨损及前箱油槽油路的设计缺陷，是导致汽轮机振动大的主要原因；通过调整各部间隙、修复滑销系统、改造汽轮机前箱油箱油槽等措施，消除了机组振动，实现了机组长周期稳定运行。
关键词：汽轮机；振动；故障分析；处理
前言
汽轮机在电力系统中所起到的作用毋庸置疑，对于居民用电也有着直接影响由于当前电力无法大规模存储，所以作为电力生产中的重要设备的汽轮机，在电力生产中有着举足轻重的地位。工业生产中各项电力器械的运行更是离不开电力系统稳定运行的支持。本文将针对该故障振动故障进行分类阐述进行原因分析，并在此基础上提出相应的解决措施。
1 汽轮机的振动的种类及特征
1.1 不平衡振动
汽轮机的轴不平衡现象是引起振动的主要原因，它主要有四种不平衡的情况，即静不平衡、双面不平衡、动态不平衡与动静不平静中情况。
1.2 轴弯曲轴
弯曲是导致汽轮机产生振动的另一个原因，如果轴和轴系安装不正确，在工作的过程中出现热变形以及设备的自重都会引起轴的弯曲，不平衡状态的实质也是转子不平衡的一种状态，导致在轴旋转时出现一阶转频的横向振动。
1.3 轴不对中与连轴节的故障动静碰摩引起的振动
动静碰摩是汽轮机发电机组经常发生的故障，可能发生在从机组调试完成首次整套启动至汽轮发电机组寿命周期内的各个运行工况，其中部分是由于其他原因引起振动大后发生碰摩，另外绝大部分是由于动静间隙小或者运行中动静间隙发生变化引起的。
1.4 气流激振对振动造成影响
近年来，随着电力工业的蓬勃发展，大容量高参数机组相继投入运行。在当前节能减排的压力下，为追求经济性，动静间隙不断优化做小，使得汽流激振现象出现的概率有增大的趋势。根据汽流激振的产生机理分析，汽流激振力主要是来源于叶顶间隙激振、汽封蒸汽激振力、不对称的蒸汽力和力矩，因此其根源还是由于热态下的动静间隙不均匀造成的。
2 汽轮机振动故障解决措施
2.1 针对转子质量不平衡问题
根据对转子质量不平衡的原因分析提出以下解决措施：首先，转子材料选择上应该选择符合相关标准和要求的材料，避免偷工减料等；其次，在转子的设计、制造和安装环节需要请专业的的人员和团队来进行，本单位执行人员必须具有该方面的专业素养；然后是在使用过程中要严格按照相关的操作流程、操作标准和操作要求来进行，并定期进行设备的养护，防止人为原因对设备质量平衡造成不良影响。
2.2 针对转子热弯曲现象的解决措施
转子热弯曲主要涉及到两个方面：汽轮机转子弯曲和发电机转子弯曲。针对不同的故障要采取不同的处理措施。首先，针对汽轮机转子弯曲故障应该要首先考虑汽轮机转子的工作环境，汽轮机转子通常是在高温高压环境下工作，这种工作环境必须要对转子受热均匀度提出要求，均匀受热可以有效避免热弯曲现象，只会使转子的长度增加。对于发电机转子的弯曲故障则要将侧重点放在汽轮机内部的疏通工作，因为在发电机的转子振动与冷却介质有关联时，主要原因可能是汽轮机内部出现堵塞，必须进行及时疏通，才能确保转子的质量不受损害。
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2.3 针对液压设备渗漏问题的振动动静碰摩解决措施
液压设备渗漏会对整个发电机组造成影响，如果不能妥善处理发电机组就要停止运行，这对电力企业来说会造成重大的经济损失。因此针对液压设备渗漏问题，必须要有可实施的解决措施，首先企业应该加强处理该类故障的能力，提高处理该类故障的技术水平。其次是要对液压设备渗漏有正确的认识，液压设备的材料本身就是比较特殊，如果出现渗漏现象采用一般的焊接技术无法达到预期的修复效果，如果企业不具有解决该类故障的能力就要考虑换掉设备，但是这样会给企业增加成本投入，并且消耗更多时间，降低经济效益，企业应该做好故障出现的完全准备，提前准备高分子复合材料及专业人士，随时做好处理故障的准备。新机调试或大修后，由于热状态膨胀及安装动静间隙偏小的原因，发生动静碰摩的现象比较常见，为了摩合出合适的动静间隙，建议确认是碰摩原因引起的振动后，需合理的控制摩合过程，避免距离的碰摩导致转子发生永久弯曲，避免强行闯临界现象，振动大后，需及时投入连续盘车，待连续盘车将转子盘直，并消除残余热应力后，方可再次冲转，一般控制盘车时间在4小时以上。
2.4 针对气流激振的解决措施
当前对汽流激振的处理，运行中主要通过调整调整润滑油温及油压、调整阀序、限制阀位、调整轴封压力等手段控制，检修中主要通过调整通流间隙、提高轴承稳定性[6]等手段控制。气流激振是在发电机运行过程中随时可能产生的现象，汽轮机组受其影响产生振动，要减少气流激振对汽轮机振动的影响，运行人员需要对发电机组的运行负荷情况进行充分了解，通过对高压调速气门的调整来消除气流激振的现象，从而防止汽轮机的异常振动，维持汽轮机的长时间稳定运行，最终提高发电机的工作效率。
结语
总而言之，汽轮机运行多年后由于汽轮机不断收缩、膨胀和缸体的振动，使汽缸与立销出现偏磨，立销变形，汽轮机前箱正常应沿纵销自由滑动，可是由于前箱与纵销之间产生间隙，导致膨胀时产生偏移造成汽轮机轴承与汽缸不同心，产生间断性摩擦，加上滑销系统结垢锈蚀膨胀不畅进一步加重机组振动发生。因此，建议定期对滑销系统进行全面检查，保证滑销系统正常工作。引起汽轮机振动的原因比较多，需要在过程中结合相关参数及振动的特点对振动类型做出准确的判断，并要避免盲目操作，造成设备发生永久损坏。
本文对各种振动故障问题的归纳总结对运行生产及设备安装、检修具有参考和借鉴意义。
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作者简介：
杨平（1983-），男，高级工程师，长期从事振动诊断分析、处理工作。
论文作者:杨平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/6
标签：汽轮机论文; 转子论文; 机组论文; 故障论文; 弯曲论文; 间隙论文; 动静论文; 《基层建设》2019年第18期论文;