摘要：我国电厂企业取得良好的发展前景，在后续发展阶段对各类机器有一定的要求，针对汽轮振动的特殊性，需要从现状入手，掌握汽轮机振动的现状，根据原因确定合理的解决措施。汽轮机作为热电厂运行过程中的重要设备之一，其肩负着发电任务。由于汽轮机一般都处于长时间运转，从而很容易造成重要零部件磨损，一旦汽轮机运行出现故障将会直接对电厂运行系统造成一定的不利影响，便会引起机组振动，甚至会影响汽轮机的正常运行。本文中以电厂汽轮机振动问题的产生原因为基础，对解决方案进行分析。
关键词：电厂汽轮机；振动问题；解决对策
引言
电厂企业发展比较迅速，用电需求量大，同时也是主要的供电来源，在实践过程中需要做好设备检查和维修工作。汽轮机设备进行检查的过程中必须做好监测和维修工作，保证发电机正常运营。汽轮机的正常直接影响工作效率，但是受到其他因素的影响，可能会出现振动的现象，因此需要结合具体情况确定合适的解决措施。
1 电厂汽轮机振动问题分析
1.1 中心不正
中心不正的原因比较多，机组启动前后的参数变化可能会引起机组热热膨胀不够或者热应力过大，造成机组振动，导致负荷影响比较大，设备系统本身受到影响，转子出现歪斜的现象，机组本身容易出现不科学的移位的现象，进而导致偏离现象严重，产生动静摩擦，造成机组振动。由于汽轮机工作阶段对设备温度有严格的规定，如果存在违规操作的现象，会造成转子膨胀不均匀，进而轴系不均，振动问题自然产生。一般的轴承振动是因为热应力不均，气缸膨胀不充分，油膜振荡，转子中心在按装过程中偏差、动静摩擦等，动静摩擦一般是动叶与静叶的摩擦或者是叶顶间隙调的过小造成的。
1.2 转子质量不均匀
转子质量不均匀直接对系统产生影响，分为不同的类别，由于机组内转子出现弯曲的现象，在实践经验总结中得知，转子出现热弯曲变形的原因也有很多种，但是常见的就是自身热量过高，不能及时散热，从而产生应力变形，转子运行过程中气缸会进入冷空气，进入水汽，那么这些气体会和气缸产生静摩擦和动摩擦，最终导致发电机转子冷却存在着差异，这样转子就不可避免的发生热变形。当转子发生弯曲变形之后，转轮机组就会出现异常振动，出现这一问题，可能会临时产生危害，也可能是永久性产生危害，虽然直接后果不同，但是原因都是转子质量偏心造成的，如果不能及时控制，引发和质量偏心类似的旋转矢量激振力。如果没有及时对弯曲情况进行调整，则会导致构件出现摩擦，工作和导向片之间摩擦力大，如预留控制不足则可能造成汽轮叶片出现变形，隔板出现弯曲，振动问题由此产生。从振动性质方面可知，振动问题和质量不平等存在一致性，两者之间的性质存在差异，针对轴向振动具体变化，要提前设定阻力，对振动幅度进行评估，根据电力轴承安装具体要求，如果存在严重的操作失误或者其他现象，会出现明显振动问题，增加汽轮机运动障碍。
1.3 气流发生激烈振动
很多大型汽轮机出现的振动，都是由于气流的激烈振动造成的，当出现气流激振时会表现出以下几个特点，第一点，汽轮机组承担的负荷会超过一个特定的值，这样汽轮机轴发生剧烈的振动；第二点，在强烈的振动之下，产生的频率和高压下的转子频率一致；第三点，在高压转子段发生气流激振问题，末级时间过长，气体在叶片末端出现紊乱，甚至会发生气流激振问题，进而叶片受到不均匀气流的冲击出现气流激振的问题。
1.4 设备中的油膜发生震荡
汽轮发电机转子在高速运转时，就会失去之前的稳定性，因此在旋转时需要围绕轴线运行，还必须围绕平衡点涡动，这样油膜就会出现激震荡。除此之外，还会出现半速涡动情况，例如轴线涡动频率在转子转速一半时，如果半速涡动速度与转子临界速度相同，其就发生共振问题，导致整个设备出现严重的振动。
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1.5 摩擦振动
在长时间运行状态下，汽轮机转动部分如叶栅、叶轮主轴等会在外力和高温条件等作用下产生一定的热弯曲故障，进而对转动部分原来的稳定状态造成一定的破坏，最终产生摩擦振动故障。在这种情况下，汽轮机振动信号仍保持在工频状态，但是在转子以及其他因素的作用下会经常发生分频、倍频以及高频分量的现象，甚至有时还会有波形削顶这一异常现象的发生。另外，汽轮机转子产生摩擦振动故障情况下，其振动频率和幅值存在波动的基本特征，一旦这种故障存在时间过长，那么将会导致涡动现象的发生。
2 解决对策
2.1 中心不正解决措施
针对转子热弯曲这一故障的解决措施是及时的更换新的转子，新的转子不会产生异常振动的现象，更加不会出现汽轮机异常振动的现象。
2.2 转子质量不均匀解决措施
进行跟踪随访，对机组振动数据进行调整后，掌握负荷数据，确定机组产生气流激振的工作状态，采用减低负荷变化率和避开产生气流激振的负荷范围的方式避免气流激振现象。
2.3 分析解决气流激振的措施
结合总结出的气流激振特点，在解决这一问题时，可以对故障进行跟踪调查，结合这一年工作中机组运转的数据，尤其是振动参数，将其绘制出曲线图，然后观察曲线图所发生的变化，要求在不同情况下，明确机组在气流激振状态下的工作情况，然后检查中将其振动情况和总结经验进行对比，从而分清其是否存在振动故障，有效避免出现气流激振问题。
2.4 油膜振荡排查措施分析
通过以上对油膜振荡发生原理分析可知，如何提高轴承和转子工作稳定性和安全性是故障处理的关键，而为了达到这一目的必须要减小二者相互之间的摩擦作用，这可以通过使用压力和湿度都是以润滑油来实现，同时还应当减少润滑动力的粘度值，以避免油膜承载力过大。在故障处理过程中切不可使润滑油的粘度过大，以免影响油分布的均匀性，导致相互之间的摩擦力增加。另外，油膜振荡故障还可以用减小轴瓦顶部间隙、增加上轴瓦轴承合金宽度、缩减轴颈和轴瓦接触角等多种方式来进行解决。
2.5 摩擦振动故障排查措施分析
通常情况下，汽轮机转子运行的环境比较复杂，它在运行过程中不仅会受到高速旋转和气流冲击作用力，同时高温、潮湿以及高压的工作环境会对转子造成一定的破坏，影响机组转子的安全稳定运行。因此，火电厂应当对转子日常的保养和检查工作给予高度的重视，一旦检查过程中发现故障，维修技术人员应当立即采取解决措施，对产生摩擦振动的部件进行必要维修，而如果机组部件维修价值不高应当进行更换，以消除摩擦振动对汽轮机运行造成的不利影响。
结束语
综上所述，汽轮机作为电厂发电系统的重要组成部分，对电厂安全稳定运行具有十分重要的影响作用。但是汽轮机运行稳定性会受到诸多因素的影响，尤其是振动故障问题的发生将会严重影响发电机组的正常运行，因此，电厂应当对汽轮机振动故障排查工作的进行给予高度的重视，特别是对一些常见的振动故障应当进行详细分析，并制定相应的解决措施，为电厂发电系统稳定安全运行提供坚实的保障。
参考文献：
[1] 迟警.基于小波包与改进DE-ELM的汽轮机振动故障诊断研究[D].东北电力大学，2016.
[2] 侍洁.基于DSP和FPGA汽轮机振动检测系统的设计与开发[D].南京理工大学，2016.
[3] 张艳顺.基于决策树的汽轮机振动故障诊断技术研究[D].华北电力大学（北京），2016.
[4] 陈岩.浅析汽轮机振动的原因[J].化工管理，2016，03：19+191.
[5] 张宝东.试论电厂汽轮机运行中的故障及其处理对策[J].企业技术开发，2016，12：112+114.
论文作者:冯杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/8
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