摘要：发电系统中，汽轮机是重要组成要素，汽轮机的运行影响发电系统有着重要作用。常见汽轮机故障问题如：异常振动，这也是故障问题中比较难处理的问题，需要企业给予高度重视。接下来，笔者结合实践研究，就汽轮机异常振动和故障排除方法进行详细分析。
关键词：汽轮机；异常振动；故障排除；方法分析
汽轮机在长期运行下一些组件难免受损，导致汽轮机运行故障，其中异常振动原因较为复杂、存在诸多不稳定因素，如：温度、有质量、进气参数等。振动属于周期性往复运行，高速旋转下的汽轮机作不同方向的振动，振动越小越好，对设备无较大影响。而异常振动则是具有危险性，超出既定的振动范围条件，需要工作人员及时展开故障排查，使汽轮机恢复正常运行。
一、汽轮机异常振动原因
（一）汽流激振
汽轮机出现异常振动首先确定是否由于汽流激振引起的故障问题。因为一些汽轮机末级较长，运行过程中容易发生叶片膨胀引起汽流流道失稳。汽流激振集中表现为：第一，汽轮机发生较大参数的低频分量。第二，运行数值不断增加影响汽轮机振动。故障排除过程中，工作人员可以结合汽轮机振动记录情况综合分析，确定是否由于汽流激振引起异常振动。
（二）转子热变形
转子热变形故障要求工作人员及时查找原因，预防汽轮机异常振动。引起转子热变形原因有：转子温度过高、汽缸进水、冷空气和汽缸摩擦、汽轮机中心孔进油、发电机转子冷却温度异常。转子温度过高会导致汽轮机异常振动，因为热变形具有不确定性，可能是暂时性影响也可能是永久影响，要求工作人员结合实际情况确定转子热变形影响，防止影响汽轮机运行。
（三）组件摩擦
汽轮机在长期运行中，组件难免发生摩擦，一旦摩擦严重就会引起汽轮机异常振动。摩擦引起的异常振动表现为：首先，转子热变形引发汽轮机不平衡力，汽轮机振动信号接收不稳定，分频、倍频、高频分量。其次，汽轮机摩擦后振动会发生波动，波动时间长，振动幅度伴随着汽轮机摩擦严重而增加。最后，汽轮机延缓运行时，下降速度超出临界范围导致振动幅度过大。在汽轮机停止运行后，检测轴会有较大变化。
二、汽轮机异常振动故障排除方法
汽轮机多应用在发电系统中，防止汽轮机故障问题提升发电稳定性。针对汽轮机运行摩擦问题将影响发电系统运行，留下安全隐患。此外，汽流激振、转子热变形也是主要故障问题，给汽轮机运行带来较大影响。针对汽轮机异常振动故障，需要工作人员立足于多方面、全过程及时排除故障隐患，从而保证汽轮运行稳定，有着重要作用，能够保证发电系统正产运行，提高系统运行效率。
（一）汽流激振排除
针对该问题还需以汽轮机汽流振动为特点，动态跟踪汽流激振状态制定处理方案。在排除汽流激振现象时可以振动数据编制振动曲线图，分析汽轮机运行中的振动变化从而找到汽流激振原因，制定解决方案。此外，还要确定汽流激振下的运行环境，结合汽轮机荷载变化规避负荷范围有助于避免故障现象发生。
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（二）转子热变形排除
转子热变形引起的异常振动需要结合转子热变形原因制定处理方法。汽轮机运行时处于冷态负荷条件，转子温度不断提升，释放的内应力导致转子发生热变形，增加汽轮机振动倍频导致转子端部的线圈变形引发异常振动。对此，结合汽轮机转子热变形状态做好汽轮机滑移层工艺控制，让滑移材料位于转子表面，保证转子外层被聚四氯乙烯覆盖，保证汽轮机活动自由，防止线匝发生热膨胀。此外，也可以更换新的转子，控制汽轮机振动幅度避免异常振动。
（三）摩擦振动
摩擦振动故障首先需要判断振动状态，尽可能减少因为摩擦影响引发汽轮机振动。汽轮机开启过程中若发生异常振动禁止强制加速运行，容易引起汽轮机大轴永久性弯曲。汽轮机在临界位置转速较低需立即关闭，当转速恢复正常后再次开启。如果汽轮机转速超出临界点需注意控制转速的运行时间，延长汽轮机转速能够磨合汽轮机缝隙，加速运行。如果摩擦处于负荷运行则要掌握汽轮机振动变化，处于正常条件下观察汽轮机运行状态。如果汽轮机振动幅度增加需适当降低汽轮机运行负荷，防止摩擦导致异常振动。
三、汽轮机异常振动故障检测与维修
（一）检测步骤
汽轮机运行时发生异常振动影响因素较多，要求工作人员根据标准规程进行故障检测，从而确定故障原因并及时解决。首先，检测汽轮振动状态，如果振动在标准范围则表示汽轮机正常。检查异常振动故障必须要确定振动幅度，如果振动幅度较大就会引起异常振动。其次，振动相位变化。确定汽轮机的振动相位和相近轴承相位关系判断汽轮机振动状态。最后，判断振动稳定性，通过故障检查确定汽轮有无异常问题，便于及时处理避免影响运行。
（二）维修方法
首先，一次检修结合汽轮机运行展开检修，使汽轮机在正常运行条件下。一次检修主要观察汽轮运行状态，检查汽轮机各组件，保证汽轮机参数正常。此外，结合故障问题找到故障原因，制定可行性方案处理汽轮机异常振动问题。经过汽轮机检查优化运行缺陷，避免异常振动进而提升汽轮机运行水平。其次，二次检修。针对汽轮机运行问题经过反复检修确保汽轮机运行质量，二次检修过程中抓住重点环节展开维修，检查内部组件、调整内部运行状态，保证内部组件运行正常。此外，做好组件缝隙调节，避免汽轮机构建摩擦状态，防止因为摩擦问题引起异常振动。经过二次检修分析汽轮机运行状态和故障问题，防止发生异常振动。
结语：
综合分析，针对汽轮机异常振动需要结合具体状态排查的，不要急于机组拆解。找到故障位置后，根据以往故障维修记录综合分析，确定故障构件状态后进行拆卸。针对异常振动问题，工作人员先进行故障分析，根据经验判断从而准确的进行故障处理，提升维修效率与机组运行效果。
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论文作者:胡建业,茅振武
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
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