摘要：社会的高速发展，推动各行各业的发展，人们对于电力资源的需求日益剧增，所以，定期对发电设备进行检修，确保发电设备的正常运作非常重要。基于此，本文主要分析了汽轮机振动故障分析及处理。
关键词：汽轮机；振动故障；处理
引言
如果汽轮机发生故障，不仅会影响火力发电厂的正常经营，也会对设备造成一定程度的影响，所以相关技术人员，要对汽轮机设备进行日常保养，在操作过程中遵守操作规范，禁止违规操作，对于操作过程中出现的问题及时采取有效措施进行解决，保证发电行业的长足发展，保障人们的生活用电。
1汽轮机的振动概念及振动种类
汽轮机的振动是指汽轮机某部件与其固定的平衡位置件发生偏离，导致部件势能和动能出现不平衡并出现连续的反复运动称为振动，振动多是因轴系的不稳定从而对其他部件造成的。若汽机振动过大，会对转子、油系统、凝汽器带来冲击和影响，严重时会损坏转子，甚至导致火灾等安全事故。汽轮机振动的大小可以从相位、频率、方向、振幅等几个方面进行描述。汽轮机振动过程中振动信号的最大值与转子某一点的相对位置称为相位。汽轮机在特定时间内的振动次数称为频率。而振动方向包括切向、轴向、扭转及复合四种类型[1]。
2汽轮机常见的异常振动原因分析
2.1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[2]。
2.2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。
2.3气流激振引起的异常振动
气流激荡引发的振动是汽轮机异常振动的主要原因之一，气流激振具有以下两种特征。第一，气流激振低频分量值异常增大；第二，激振伴随着运行参数的突然变化。引起气流激振的可能性由很多，如静叶出口汽流不均匀引起的激振力；喷嘴调节、回转隔板和部分进汽级静叶片出口汽流不均匀引起的激振力。也可能是汽机负荷参数的设置不合理，或供汽方式错误造成的。振动故障诊断需要在振动问题表现出来以后才能进行，有些振动故障需要针对各个窗口下汽轮机振动记录信息进行分析，有的则需要进行相应的振动试验以后才能判断汽轮机的气流激荡现象。
3汽轮机异常振动的应对方法
3.1 气流激振现象的应对方法
引起汽轮机启动时曲轴转动振动的原因有很多，应该综合分析与考虑汽轮机曲轴转动不发火的因素，然后对排出油箱内的气体进行检查，检测排出油箱输送泵是否存在问题，再次检查蓄电池和安装方向是否存在错误。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，对机组的振动数据进行全面记录，然后观察其振动的变化特征与规律，然后进行一次氧化安定性测试，在保证油质符合要求之上，再采用连续喷油的方式，以此保证各个部件的润滑度，通过这种方式避免气流激振的产生[3]。
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]。
4 汽轮机异常振动的故障检查步骤
不同类型的汽轮机故障，会造成不同的振动，所以，相关工作人员可以根据振动的不同类型分析故障原因，进而采取有效措施对汽轮机进行维修。首先，相关工作人员要认真观察发生故障的部位、类型，对故障进行全面、细致的分析和排查，找出故障的原因。①认真观察振动的规律，收集其他有效信息。振动规律包括：振动的频率、幅度以及相位等方面；其他有效信息主要有；机组信息、机构相关信息、维修记录以及日常运行状态等等。②观察振动规律、获取有效信息后，要仔细分析故障产生的机理、故障的特征表现、发展趋势等等，并将此作为汽轮机维修诊断的依据。③诊断汽轮机发生故障的原因，主要目的是为防止故障的再次、多次发生，所以，采取的方法必须是简单有效，同时又具有一定可操作性。
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[5]。
结束语
汽轮机作为火力发电厂的重要设备，其内部结构非常复杂，运行环境有很高的要求，在日常运行中，非常容易受到其他因素的影响，所以难免会引发故障。汽轮机发生故障的次数如果比较多，会直接影响火力发电厂的运营，造成不必要的损失。所以，为了火力发电厂的正常运行和长足发展，必须重视汽轮机的日常维护和定期检修工作，对发生的故障及时采取有效措施解决问题。
参考文献:
[1]倪红伟． 抽汽式汽轮机振动原因及处理措施[J].科技创新与应用，2015( 25) : 136．
[2]唐贵基，李琛卢，盛阳，等． 汽轮机组动静碰摩故障振动特征分析与处理[J].河北电力技术，2018( 6) : 153 － 154．
[3]陈子滨． 关于发电厂汽轮机组轴承振动原因分析及处理的探讨[J].科技风，2019( 4) : 144．
[4]徐誉玮.火力发电厂大型汽轮机振动异常分析及故障判断[J].现代制造技术与装备，2017，07：119-120，128.
[5]张力海，蒋文辉.火电厂汽轮机异常振动故障排查技术分析[J].建筑知识：学术刊，2013（B01）：306.
论文作者:王文博
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：汽轮机论文; 转子论文; 故障论文; 异常论文; 机组论文; 汽轮论文; 气流论文; 《电力设备》2019年第16期论文;