中粮生化能源（肇东）有限公司 黑龙江肇东 151100
摘要：近年来，国民经济蓬勃发展背景下，我国热电厂在迎来更多发展机遇的同时，社会对供电稳定性提供了更高的要求，汽轮机作为热电厂设备的重要组成部分，其运行状态好坏直接影响供电可靠性，如果汽轮机发生振动，零部件会受到极大的损伤，严重情况下导致供电中断。因此，加强对汽轮机振动原因及对策的研究具有现实意义。
关键词：热电厂；汽轮机；振动故障；对策
引言
现阶段，我国新建的热电厂大部分都是调整抽气式汽轮机为主。因此，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。经过实践分析可知，影响汽轮机稳定运行的因素有很多，且这些不定因素的存在将会对汽轮机的正常运行造成一定的干扰。一旦电厂汽轮机运行过程中出现故障，将会直接影响发电系统的正常工作，进而影响人们的生产和生活。另外，电力系统对我国社会经济发展等具有十分重要的影响，不稳定故障因素的存在将会对社会各行各业的正常运转造成影响，进而影响社会经济健康发展。因此，热电厂应当加大重视力度，采取一定的措施切实保证汽轮机的稳定运转。
1浅析热电厂常见振动故障
1.1轴承的轴向振动
在测量机组振动过程中，常发现轴承的轴向振动过大，其振动频繁与转速相同。引起轴承轴向振动过大的原因有如下几点：（1）弯曲的转子在旋转时，轴颈产生偏转，轴颈在轴瓦内的油膜承力中心沿轴向随转速发生周期性变化，从而引起轴承座的轴向振动。（2）轴瓦受力中心跟轴承座几何中心不重合。（3）轴承座不稳固。挠曲的转子在旋转时，将力图使轴瓦及轴承座作相应的偏转，但轴承无法追随轴颈的偏转只能形成轴向振动。轴向振动的幅值同转子的挠曲程度成正比，而各轴承振动的相位则取决于转子挠曲弹性线的形状。在一阶临界转速附近转子2个轴承的轴向振动相位相反。而在二阶临界转速附近转子2个轴承的轴向振动相位则相同。
1.2汽流激振
一般情况下，汽轮机组中的高中压转子是发生汽流激振的主要部件。其原因是汽轮机内流中的蒸汽会发生一定程度的膨胀，这样一来，一方面会使高中压转子产生切向力转矩，另一方面还会产生一个从高压端到低压端的轴向力，在这2种外力作用下高中压转子的叶片会在不均匀汽流的冲击作用下使汽轮机转子发生汽流激振这一故障。
1.3转子热弯曲
所谓的汽轮机转子就是指汽轮机组中能够转动的部分，同时转子承担着汽轮机能量转化的重要任务，而转子热弯曲故障的产生与转子本身工作温度以及蒸汽的参数设定值有一定的关系。目前，转子热弯曲故障多在汽轮机组冷态起机定速带负荷运行中发生，这是因为在这种工作条件下，转子工作温度较高，同时叶片、叶轮和主轴在高速旋转下，会受到较大的离心应力，进而容易发生弯曲形变，如果转子发生热弯曲故障后仍不采取措施，那么还将会导致摩擦振动等其他故障的产生，影响电厂发电机组运行安全。
1.4摩擦振动
在长时间运行状态下，汽轮机转动部分如叶栅、叶轮主轴等会在外力和高温条件等作用下产生一定的热弯曲故障，进而对转动部分原来的稳定状态造成一定的破坏，最终产生摩擦振动故障。在这种情况下，汽轮机振动信号仍保持在工频状态，但是在转子以及其他因素的作用下会经常发生分频、倍频以及高频分量的现象，甚至有时还会有波形削顶这一异常现象的发生。另外，汽轮机转子产生摩擦振动故障情况下，其振动频率和幅值存在波动的基本特征，一旦这种故障存在时间过长，那么将会导致涡动现象的发生。
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2应对汽轮机产生振动的有效措施
2.1选择优质设备，提高安装精度
针对设计制造因素引起的振动，要从设备采购入手，在设备选购过程中，除了结合自身需求之外，还需要加强对市场的考察，对产品的性能、质量及价格进行深入分析和研究，选择质美价廉的产品，并与产品生产厂家建立长期合作关系，为产品售后提供支持。另外，在设备安装时，由于设备涉及零部件较多，为了能够确保设备发挥最大效能，需要重视对每一环节的管理，例如：叶片平衡测试等。国家要发挥宏观调控作用，加强对汽轮机设备生产的管理，加大对设备产品的检查力度，及时发现不合格产品，并予以重新生产，增强生产厂家质量意识，有效提高产品质量，从源头上解决这一问题，不仅如此，在设备安装后，进行运行监测试验，完善细节，确保试验结果与运行标准相符合，才能够正式投入使用，从而从源头上避免设计制造引起的振动。
2.2低压缸排汽口与凝汽器颈部焊接
低压缸具有刚度小、体积大，较易发生形状改变的特点，而一旦其变形情况过于严重之时便会导致机组中心偏离，进而便会导致动静处互相摩擦，机组振动也便由此产生。为能够尽可能减小低压缸排汽口和凝汽器颈部焊接所导致的变形量，在进行焊接处理时便应当采取多点同时依据同一方向进行焊接处理，并在焊接的过程中要尽可能的确保电流及操作速度保持固定，并要确保在汽封低洼位置、每一低压缸四脚支百分比处予以监视，在支脚百分表改变幅度超过0.1mm之时应暂停焊接，直至最终恢复正常后再开展焊接操作，并且还应就转子扬度改变情况进行监视，在其改变幅度＞0.02mm/m之时，便应即可暂停焊接操作，查找问题原因，在转子扬度恢复正常水平后再继续进行焊接，应尽可能保障低压缸变形量可处于尽可能合理化的范围内。
2.3做好刚度检查工作
技术人员可对汽轮机进行数据采集和梳理，并与标准数据相对比、明确掌握其刚度极值点、共振条件及其刚度范围。落实好设备检测工作，防患于未然。另外，机组带负荷和空载试运行必不可少。为确保设备的正常运转，降低振动故障发生概率，新安装或检修后的设备机组，应进行带负荷和空载试运行。对滑销系统、汽封系统以及密封系统等进行测试，并保证测试结果均在合格标准范围内，才可将设备投入到正常的生产加工中。
2.4智能化检测装置
该装置的使用和安装，可有效防止汽轮机发生振动故障问题。应有针对性的在监测困难点安装该设备，实时检测振动情况，并及时报告异常点。另外，还应对技术人员进行有序安排，一旦警报响起，人员需立即到位，杜绝问题扩大而造成更加严重的影响。
2.5滑销系统间隙
汽轮机在正常运行条件下，时常会受到热膨胀与冷却收缩效应的影响而出现较大的改变。并且在高压、低压缸处将会呈现出逐段布设的方式，由此便会带来较大的温差效应。为确保气缸可在热太效应与冷态效应下均可自由收缩，便应确保收缩中心、气缸中心、转子中心均不出现位置偏差情况，并增设汽轮机滑销系统。在汽轮机充分受热后，其滑销系统便会导致整体机组向着预先设定的方向自由膨胀，从而确保汽轮机的动、静两部分中心和各间隙在膨胀时均可处于正常范围内，保证汽轮机运行的稳定性。在安装时应先将滑销及销槽完全处理干净，若存在毛刺、卷边等情况是应及时予以清理。
3结束语
综上所述，汽轮机作为热电厂发电系统的重要组成部分，对电厂安全稳定运行具有十分重要的影响作用。但是汽轮机运行稳定性会受到诸多因素的影响，尤其是振动故障问题的发生将会严重影响发电机组的正常运行，因此，热电厂应当对汽轮机振动故障排查工作的进行给予高度的重视，特别是对一些常见的振动故障应当进行详细分析，并制定相应的解决措施，为电厂发电系统稳定安全运行提供坚实的保障。
参考文献：
[1]柳向平.热电厂汽轮机振动异常原因及故障排除[J].科技致富向导,2012(8):353.
[2]宋光雄,陈松平,宋君辉,等.汽轮机组气流激振故障原因及分析[J].动力工程学报,2012,32(10):770-778.
论文作者:毕晟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/15
标签：汽轮机论文; 转子论文; 故障论文; 热电厂论文; 发生论文; 机组论文; 设备论文; 《基层建设》2017年第35期论文;