摘要：汽轮机组的开机过程控制不善将会导致机组无法正常启动，发电设备不能安全运行。汽轮机组振动超标是较为复杂的故障，由于机组的振动往往受多方面的影响，开机过程控制显得尤为关键，开机过程要严格按照操作规程进行，按要求进行暖管、暖机，按照升速曲线进行升速，才能确保机组一次开机成功。本文就汽轮机组开机过程中振动故障分析及处理展开探讨。
关键词：汽轮机组；转子；振动
引言
汽轮机组振动的大小直接关系到机组能否安全运行，当机组长期在振动超标下运行时，会导致机组运行寿命减短。通过对汽轮机组开机过程中出现振动大的原因进行分析，以及解体检查后发现转子变形，转子返厂做高速动平衡试验进行校正，解决振动大的故障后严格按照操作规程稳步推进，使机组顺利开机成功。
1汽轮机结构探析
从运动方面，可将汽轮机结构分为静止和转动两部分。其中，静止部分主要是由轴承、加热系统、汽封、隔板、滑销系统、喷嘴、进汽部分、汽缸等部件构成，而转动部分则是由一般联轴器、叶片、叶轮、主轴等部件组合而成。在机组运行过程中，一般情况下为使机组快速启动，通常需要将汽缸分为排气缸、中压缸以及高压缸，期间使用隔板将其进行分离。而在少数汽轮机中还安装有中轴系统，其作用主要是为了提升机组性能。另外，通常情况下，机组分别设置有推力轴承和径向轴承各两个。其中，部分机组主要以单转子三支成构建为主，而部分机组则以双推力支持联合轴为主。当下的机组中，则主要以可倾轴承与椭圆轴承为主。在启动汽轮机时，为减少机组盘车力矩，防止磨损轴承，可安装低速自动盘或是高压顶轴等装置来改善。
2常见的汽轮机异常振动形成原因
2.1油膜振荡引发异常振动
汽轮机中有一种重要组成部件就是油膜，汽轮机被运行人员启动后，汽轮机开始进行高速旋转，这时汽轮发电机机组的转子开始进行高速旋转，油膜对轴颈的作用力大于轴颈重力和科氏力的合力，使轴颈向上浮动，产生弓形涡动，伴随着强烈的作用力作用到轴承的油膜上，慢慢的就会导致油膜的稳定性降低并且开始出现振动的现象。而且就算当发电机开始正常运行时，旋转的轴颈在滑动的轴承中带动润滑油高速流动，由于作用力与反作用力的作用，高速转动油流就会反过来作用轴颈，最终就会产生一种振荡的现象。
2.2转子热弯曲故障
转子热弯曲故障也是汽轮机振动故障中比较常见的故障原因，汽轮机运行中转子高速运转会产生热量，转子因此处在一个受热的环境下，受热情况可能会导致转子发生一定程度的热弯曲，进而对转子的平衡产生进一步影响。分析热弯曲故障的原因，主要为以下两方面:①汽轮机转子本身材料不均匀，冷却系统故障等;②发电机转子热弯曲各零件衔接的不均匀或者转轴内应力过大。
2.3汽流激振引发异常振动
对于一个大型的汽轮机机组来说，由于低压缸的末级叶片长度比较长，所以在汽轮机叶片的膨胀末端会让气流出现紊乱的现象。这时可以通过两个方面来加以断定汽轮机是不是由于气流激振而造成的振荡。（1）可以根据汽轮机组的低频分量是否大量的出现，如果出现了大量的低频分量那么很可能是气流激振。（2）由于设置的运行参数不合理而导致振动，而且这种原因发生的振动很突然。常见的由于运行参数不合理而造成的振动是因为负荷参数的设置不合理导致汽轮机发生激振，另外还有一种特殊的原因，因为配气方式错误导致汽轮机组轴承的振动失稳。
2.4液压设备故障
液压设备故障往往是受到汽轮机振动故障影响，当汽轮机出现振动时，液压设备可能会因此而出现渗漏现象，出现渗漏现象后又会反过来影响汽轮机加重振动故障。此外，液压设备的材质也可能对其使用情况造成影响，材质不均匀或者铸造过程带来的不易发现的隐患，都可能会导致液压设备渗漏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆液压设备需要维持长期的运行，长期运行可能会使其处于超负荷状态，导致液压设备的外壳出现裂痕或缺口，从而出现渗漏现象，从而对汽轮机造成影响出现振动故障。
3如何避免汽轮机异常振动发生
3.1油膜振荡检修
根据之前所介绍的关于油膜可以造成汽轮机的异常振动，想要防止出现这种情况，首先需要使汽轮机中的转子与轴承之间能够合理的工作下去，使得它们之间的摩擦力降低，其次工作人员应该选择粘度小的润滑剂来对它们进行润滑，这样做的原因是如果润滑油选择了较大的粘度，那么他们的承载力也会随之增大，而且当粘度增大时，会使油的分布结构有所损坏，造成转子与部件之间的摩擦力增大，另外我们还可以通过让轴瓦顶部的距离缩短使得轴瓦上的承合宽度变的更大一些。最后，还可以调整油温来防止油膜振荡。
3.2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。
3.3汽流激振的振动检修
如何降低前面所提到的气流激振对汽轮机异常振动的影响，首先要对机组的振动数据进行长时间记录，然后将这些数据进行整理最后做成曲线图，这样可以观察其振动的变化趋势以及范围，然后通过改变升降负荷速率，来观察曲线的变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速气门，来消除气流激振。这种方式就是通过减低负荷变化率和避开产生气流激振的负荷范围的方式来避免气流激振的产生。
3.4针对液压设备渗漏问题的解决措施
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。
结语
机组在经历多次开机多次停机过程中，转子经历高温、低温这种交替变化极易引起转子变形，动平衡破坏。所以开机过程中要细致、谨慎，确保一次开机成功，避免频繁启停机组，对机组造成影响。开机过程中遇到问题要查清原因，弄清真相后再启动设备，防止问题未查清就盲目开机。加强对操作人员的培训，使其熟练掌握操作规程，严格按照操作步骤进行操作，增强出现问题后岗位异常情况处理的能力。
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论文作者:孟相明
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
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