摘要：汽轮机的运行稳定状态对电厂安全而言具有十分重要的影响，汽轮机运行中振动值的大小是评价机组运行可靠性与稳定性的重要指标。
关键词：汽轮机异常振动；危害；判断流程；原因；处理措施
汽轮机是热电厂三大主要设备，汽轮机的启动是指汽轮机转子从静止状态升速至额定转速，并将负荷加到额定负荷的过程。汽轮机启动中零部件的热应力和热疲劳、转子和汽缸的胀差、机组振动变化很大，将严重威胁汽轮机的安全运行。因此，完善汽轮机异常振动处理措施，提高热电厂机组运行效率具有重要的意义。
1热电厂汽轮机异常振动故障的判断流程
导致汽轮机出现异常振动的原因有很多，当热电厂汽轮机异常振动故障发生时，有以下步骤进行。①首先对振动的种类进行确认。主要是对振动频谱及外在特征进行观察，进而将各类振动进行有序的分类。将所存在的故障的原因充分確认之后，再实施判断措施。②先对轴承座刚度进行检查，看是不是正常，然后对激振力故障原因进行分析。③对转子进行检查，检查是不是存在不平衡力、不平衡电磁力以及平直度偏差等故障，进而对基于稳定的普通强迫振动是否存在进行确认，最终使故障类型能够得到有效诊断。另外，在热电厂汽轮机的振动故障原因判断中主要从振动频率、振动稳定性、振动相位变化以及相邻轴承的相位变化来进一步作为判断依据。具体来说，汽轮机的振动频率主要有三种，分别为1X、2X以及1/2X，每一种振动频率对应不同的故障原因。而汽轮机异常振动的稳定性主要从振动现象的转速、负荷、励磁电流强度、汽轮机表面温度、异常振动的持续时间等参数来进行具体判断。而振动相位的判断主要是针对异常振动过程中振动相位是否发生变化以及变化的范围。相邻轴承相位的判断则是根据相邻轴承相位是出现相同或反相现象来进行判断。此外，还有由于汽轮机设计不合理导致的异常振动。针对这一原因导致的异常振动需要工作人员能够深入了解机组故障点，当出现故障时，需要第一时间判断是否是由于故障点产生的问题，如果故障问题与故障点有关，那么就需要及时对故障点进行处理。
2 汽轮机振动产生的主要原因
2.1 运行中中心不正
汽轮机启动时升速或者是负荷太快，引起汽轮机气缸的受热膨胀的不均匀现象，或者系统内部的卡澀等导致气缸的自由膨胀受到约束，使得气缸对转子歪斜，机组的不正常移位会产生振动；机组安装的不正确或者不规范，中心位置不对，运行时振动随着负荷增加而加强；机组的进汽温度异常，导致胀差与气缸变形的几率增大，比如轴封的向上抬起会导致轴向位移引起振动；转子与汽缸不同心容易产生间隙振动。
2.2 转子质量不平衡
机组运行中叶片的脱落与磨损、腐蚀等现象使得转子的质量不均匀，这种不均匀会使得转子受到离心力的冲击发生振动；转子发生弯曲也会引起振动，主要是由于转子弯曲后引起了汽轮机内部组件的摩擦，该种振动与转子质量不均匀受到离心力冲击之后所引起的振动相类似，但是也有不同，这种振动最典型的表现是轴向振动，当转子的转动速度超出了临界的转速时，转子的轴向振动效果更为明显；汽轮机转子油膜不稳定或者是受到其他外力作用遭到破坏等，也会引起振动，主要是油膜在遭到破坏以后，使得轴瓦乌金烧毁形成轴颈的弯曲；汽轮机内部各组件之间发生摩擦会引起振动，主要是动叶片与静叶片之间的摩擦、通流部分间隙与安装的处理不当等的摩擦引起的振动；水冲击也会引起振动，这种冲击会造成转子轴向推力与扭力之间的不平衡，产生剧烈振动。
3汽轮机振动产生的危害
3.1 轴封磨损
轴封的磨损将造成其密封的破坏，导致外漏气的增大，蒸汽在进入轴系以后，润滑油中由于混入了大量的水分，从而破坏了油膜，轴瓦乌金熔化，进而造成漏气损失。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当隔板汽封受到震动影响而出现磨损时，将会使得级间漏气程度加深，转子上的轴向力加大，进而引起推力瓦乌金的熔化现象，机组的整体运行受到影响。
3.2 滑销系统磨损
脱销系统作为整体机组的重要组成部分，对于固定汽轮机气缸与轴承外壳具有重要的作用，另一方面，如果汽轮机在运行中发现受热或者冷却现象，脱销系统可以进行调整使得机组膨胀或者收缩。当汽轮机振动异常时，会造成脱硝系统的磨损，如果磨损严重将会造成机组的热膨胀，长此以往会引发严重的安全事故，造成巨大的损失。
3.3 发电机励磁机部件松动、损坏
汽轮机的异常振动还会造成发电机部件的松动与损坏，造成设备整体的运行受到影响。汽轮机的异常振动威胁着机组的安全高效运行，但汽轮机的振动是一个复杂与极具专业性的问题，这也就造成了必须对于汽轮机的振动情况引起重视，实时监测，及时发现振动异常现象，并加以分析及解决。
4 应对措施
4.1 提高故障预警、分析能力
由于汽轮机的异常振动是较为常见的现象，而异常振动又是故障预警的标志，异常振动说明了机组存在问题，安装的不合理等都可能造成异常振动。因此，为防止汽轮机的异常振动现象，可以通过对新安装与检修的设备进行试运行，测试各种轴承振动等的标准，在测试通过以后再进行使用。如果振动测试不通过，则需要进行故障分析与查找，采取相应的措施来进行故障应对，将振动调整至合理范围，之后再进行设备的投入与使用。
4.2 完善监视、监督机制
汽轮机机组中，可以安装轴承振动测试装置与大轴振动测试装置，这些装置的安装可以便于对机组的振动情况进行监测，一旦出现异常振动，相应监视装置就会发出预警，提醒设备检测人员发现设备故障，技术人员及时进行检修，可以减少机组运行中的安全事故。对于汽轮机的振动监督要做到制度化、规范化，异常振动情况要及时检修和处理，防止异常振动的加强对机组造成破坏。
4.3 优化机组保护
汽轮机运行过程中，安装相应的振动监视装置和保护系统，并建立信号报警与控制系统，构成了保护汽轮机安全高效运行的基础设备。另外，机组应该安装振动保护的相关设施，当汽轮机的振动超过了既定的安全范围时，就会发出脉冲信号驱动该装置保护机组电路，自动关闭主汽门，并发出报警信号通知相关技术人员，可以实现对机组的有效保护。但是，近年来随着机组容量的增大，导致对于汽轮机的监视与保护装置提出了更高的要求，需要这些装置具有更高的安全性与可靠性，来进行汽轮机振动的监视与保护。
5 结语
汽轮机的正常振动对于整体机组的正常运行具有重要的作用，一方面实现了对机组的安全控制，另一方面又确保了生产的正常进行，对于整个电力与供汽系统而言就有重要的意义。因此，在实际的生产操作中，要采用科学合理的方式避免振动异常现象的出现。机组投入使用之前，要进行试运行测试，及时发现异常振动并妥善处理，安装必要的监视与保护控制系统，对振动情况进行监测与保护，保证整体机组的安全运行。
参考文献：
[1]张玉驹.汽轮机运行振动的危害原因分析及处理方法[J].盐科学与化工，2018，47（05）：45-47.
[2]蔡强，黎瑜春.汽轮机间歇性突发振动原因分析及处理[J].现代机械，2017（5）：98-100.
[3]朱皓凯.汽轮机振动故障的原因分析与处理[J].中国高新区，2017（19）：124-125.
论文作者:张帅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/16
标签：汽轮机论文; 机组论文; 转子论文; 异常论文; 故障论文; 相位论文; 现象论文; 《基层建设》2019年第28期论文;