摘要：汽轮机机组的振动对整体设备的运行是非常不利的，会对整体系统产生重要的破坏作用。所以有关工作人员应该将更多的注意力放在汽轮机组的运行上，通过相关信号的接收控制，实现对应信号的检测，这对于目前的汽轮机机组振动数据监控是非常重要的。此外工作人员还应该结合异常振动的状况，采取科学合理的方式进行充分的数据分析，及时把握机组的运行情况。
关键词：汽轮机；振动；分析
在汽轮机组日常运行的过程中，出现震动现象是不可避免的，然而，由于运行人员的不规范操作以及设备老化等原因的影响，原本规律的震动呈现出异常现象，进而造成异常振动，影响汽轮机的正常运行。运行人员应注意汽轮机的日常维护保养工作，及时发现汽轮机的故障原因及所属类型，并及时进行故障排除，保证汽轮机组工作的稳定性。
1汽轮机发生振动的原因
1.1低压缸动静碰磨引起的振动
低压缸的问题也是导致轴承异常振动的主要因素，在低压缸的检测中发现，低压缸的动静碰磨问题是导致低压缸的蒸汽参数过低的直接原因，具体原因如下：①低压缸的汽封径向之间存在的间隙过小。②汽轮机的低压轴封出现了进水现象。③随着排气温度过低，导致汽轮机低压缸内部的真空情况过高，使得非落地的轴承标高出现变化，造成轴承受力不均匀，发生严重摩擦。
1.2转子质量不平衡
在汽轮机运行中，其转子具有较高的旋转速度，如果旋转中心没有和转子质心重合，那么转子的不平衡就会让离心力产生，就会让轴承激烈振动，进而导致汽轮机振动。产生这种现象的主要原因为热不平衡、转子弯曲、转子结垢或是部件脱落松动。以热弯曲为例，其主要特征是随着使用时间的延长，基频振动会产生变化，工频振幅值会加大，相位会产生变化，而在变化趋势减缓之后，其状态会趋于稳定，热弯曲产生的主要原因是生产制造时使用材料的热应力，同时，气缸进水、动静部位摩擦等运行也会让其产生热弯曲。
1.3转子裂纹
在汽轮机中，转子裂纹不仅仅会让汽轮机产生振动，还有可能发生恶性事故，造成转子裂纹的原因主要为热应力影响、应力集中和转子腐蚀。其裂纹表现形式为螺旋裂纹、纵向裂纹、横向对称裂纹和周向裂纹，其中周向裂纹的产生较为常见。
1.4转子中心孔进油
如果转子大轴端部堵头没有被拧紧，那么在汽轮机运转之后，润滑液可能会因为中心孔压差而渗入孔中，同样，如果在工作完成后没有将中心孔的油进行仔细清理，也可能会让转子中心孔进油，进而产生振动。在中心孔内，液体具有豁性剪切力，会让作用在液体上的离心力产生超前角，离心力会分解出切向力，方向和涡动方向相同，在转子地临界转速低于转速时，涡动力可能会让次同步失稳现象产生，进而使得振动产生并加大。
2振动故障解决措施
2.1机组运行中产生的振动
在汽轮机机组的运作中，如果振动过于频繁，就应该人为对汽轮机进行调节，结合蒸汽参数、气缸温度等数据进行有效控制，找到适合汽轮机机组设备运行的情况后，采取适当的方式进行处理。在汽轮机的正常运行时，结合启动速度进行控制，可以明显发现通气流的部分产生摩擦，工作人员应该及时进行停机检测，如果仅仅是振动声音偏大，就可以采取转速调节的方式实现设备的调节，给汽轮机的正常运作提供必要的帮助。如果振动不能够正常消除，那么就应该在该转速下维持部分时间，再将其运行转速提高，就会在很大程度上提升汽轮机运作的负荷。如果不能够按照正常要求带动负荷的提高，那么就会导致汽轮机的运作出现问题。汽轮机如果产生非正常的振动，工作人员就要在控制负荷的基础上来进行振动的有效控制，如果机组能够正常运行，那么汽轮机机组就不会存在问题，如果机组在运行过程中仍然有声音较大的摩擦，就应该及时进行停机操作。
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2.2控制机组运转降低汽轮机振动频率
在进行汽轮机振动的控制时，可以通过调节转子运动效率来形成机组运行效率的转换，如果进行转子更换后汽轮机运作正常，就不会导致机组振动产生。通过汽轮机的振动情况来及时进行监视，汽轮机在保证安全运行的基础上，设置合理信号控制的保护设备。结合脉冲信号进行电路控制，实现设备的停机操作，如果机组运行过程出现某些问题，那么在脉冲信号控制电路的过程中，汽轮机的正常运行就显得尤为重要。
2.3定期维护
在长期的汽轮机正常运作情况下，要定期对其进行维护。检查汽轮机是否会产生某些异常的振动，如果发现有特殊问题应该及时对零部件进行检修或者更换，给汽轮机的正常运行提供重要的保证。在进行转子运动频率的调节时，应该结合转子的运行速度和频率变化，采取有效的调节方式，尽量减少低频振动的现象产生，这对于目前的机械设备应用是非常重要的。
2.4利用传感器进行有效的保护
通过信号系统组成相对稳定的报警装置，对于汽轮机的保护非常重要。凝气式汽轮机的机组在进行正常运作的基础上，可以通过振动频率的转化，结合脉冲信号来实现电路的有效控制。如果出现控制电路的自动变化，那么就应该及时关闭该设备，进行紧急的关停操作。如果汽轮机在进行安全监视和控制时，必须通过机组的保护作用来实现有效监控，这对于汽轮机的保护装置使用是非常有利的。
3汽轮机振动异常案例分析
3.1现象分析
汽轮机前缸振值ve02733A/B两振值同时由正常时20um左右快速升高至90um左右后降至正常值，整个过程持续大约40分钟。操作人员降低转速效果不明显。汽轮机前缸两个振值同时高，后缸振值也有不同程度上涨，首先排除仪表原因，确认为真值。通过趋势发现汽轮机进汽压力很不稳定，蒸汽大幅波动，振值升高，怀疑转子抗干扰能力差。稳定蒸汽压力后情况稍有好转，但还是波动。
3.2原因分析
空压机汽轮机已持续运行600多天。随着运行时间延长，汽轮机前端平衡活塞汽封片老化，脆裂。迷宫密封受损有轻微漏汽。汽轮机前端轴承箱紧挨着进汽端，常时间受到这些泄露蒸汽的炙烤，现场测得该处表面温度达到160℃。汽轮机长时间运行润滑油会发生变质产生大量油垢，这些油垢在汽轮机油封处积累，遇到高温蒸汽的烤炙后发生碳化粘在油挡上，越积越厚，减小了油挡与汽轮机转子的间隙，导致碳化后的油挡与汽轮机转子发生碰磨，汽轮机振值快速升高。碳化后的油垢与汽轮机转子多次碰磨后，其厚度变薄，脱落。不再与转子碰磨后，汽轮机振值快速下降，恢复正常值。一段时间后，随着油挡上碳化油垢逐渐增厚，转子碰磨又会再次发生，振动又会再次升高。
3.3解决方案
要彻底解决该问题，首先要消除汽轮机轴封漏汽，然后是解决汽轮机油变质结垢和清除油挡上的积碳。这些都需要汽轮机停机解体，这样会造成整个装置的停车，损失严重。经技术人员研究，决定在汽轮机前轴承箱与汽轮机进汽端加低温氮气，阻止高温蒸汽对轴承箱的烤炙及热辐射。降低轴承箱温度，减少甚至消除油垢碳化。方案实施后，效果明显，汽轮机前端轴承箱外壳温度降至80℃以下，汽轮机前轴振动从原来每一到两天波动一次延长到八、九天一次波动，并有再次延长甚至消除的趋势。
结束语
在汽轮机带动离心压缩机的生产中，发电机组的振动是不可避免的，但是如果汽轮机组振动频率超出正常标准，那么就很有可能会对离心压缩机的稳定运行产生破坏作用，不利于安全生产的稳定进行。本文结合凝气式汽轮机生产的实际情况进行具体分析，希望能够给汽轮机机组的运行提供一些帮助。
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论文作者:班庆普
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：汽轮机论文; 转子论文; 机组论文; 裂纹论文; 轴承论文; 油垢论文; 汽轮论文; 《电力设备》2018年第20期论文;