摘要：在电厂汽轮机运行的过程中很容易导致振动的现象，并且在一定的范围内无法避免这种情况，若机组存在一定的缺陷则会导致振动过大的情况，进而使汽轮机的各个组件出现松动的情况，进而使气缸或基座等设备与整体连接刚度削弱的情况，如果没能有效控制刚度的削弱，则会导致机组振动剧烈。严重的会导致机组的中部出现漏气的情况，以至于强行停机。鉴于此，文章分析了汽轮机振动故障的类型，然后对相应的处理措施进行了研究，以供参考。
关键词：汽轮机、异常振动、措施
一：汽轮机的振动的种类
1.不平衡振动
汽轮机的轴不平衡现象是引起振动的主要原因，它主要有四种不平衡的情况，即静不平衡、双面不平衡、动态不平衡与动静不平静中情况。在轴的静态不平衡状态，主要原因是一个截面的不平衡现象，导致轴在旋转时出现一个不平衡的力矩M，并呈现周期性的变化，导致轴出现一阶转频的振动，容易导致汽轮机损坏，而其他三种平衡状态主要由多个截面的不平衡现象造成，导致转子在转动时各个截面的振动相位与幅度值存在明显的差异，导致汽轮机出现振动。不平衡的主要特征是汽轮机在振动时的波形为正弦波，振动的能量主要集中在基频，如果转子的速度小于转子的固有频率，汽轮机的振幅就会增大，在转子的速度大于转子的固有频率，汽轮机的振幅就会趋向一个固定的频率，在转子的速度等于或者接近转子的固有频率时容易发生共振，汽轮机的振幅就越大，转子的运动轨迹呈现出椭圆的形状，这时对汽轮机的危害就越大。
2.气流激振对
振动造成影响汽轮机的异常振动很大程度上是受到气流激振的影响，汽轮机对振动比较敏感，各种因素都可能会对其产生影响，当汽轮机组受到不平衡气流影响时，振动幅度和频率都会受到影响，从而出现故障。与此同时，汽轮机在受到不平衡气流影响时还可能使原本正常运行的汽轮机组出现大量值的低频分量，从而使汽轮机振动故障出现。究其原因，首先，汽轮机组在受到不平衡气流冲击时会打破原来的运行状态，其次，在加大规模的发电机组内部，如果末级比较长，汽轮发电机组的叶片就会受到影响，会出现膨胀，进而可能会导致气流激振现象的发生，最终对汽轮机造成不良影响。
3.由于机组在运行中心不正而引起振动
（1）在启动汽轮机时，如果没能合理的对其进行暖机工作，则会导致汽轮机的转动加速的情况。进而导致汽轮机气缸受热情况不规范，而且出现受热不均匀的状况，促使气缸与转子出现歪斜，系统还会出现延迟卡顿的现象。（2）若汽轮机出现故障时没有将后靠背准确安装，进而导致汽轮机在运行时出现超负荷的状况，使其出现振动的现象。（3）汽轮机在长时间运行会导致高温的运行状态，促气缸出现严重的变形，当抬起轴封时，导致机组的轴向位移时严重的超出规定的距离，进而产生振动的现象。（4）汽轮在运行时如果出现气缸与转子的运行状态不同心时，则会出现见习震荡的情况。
4.轴弯曲
轴弯曲是导致汽轮机产生振动的另一个原因，如果轴和轴系安装不正确，在工作的过程中出现热变形以及设备的自重都会引起轴的弯曲，不平衡状态的实质也是转子不平衡的一种状态，导致在轴旋转时出现一阶转频的横向振动，如果轴弯曲的程度达到某一状态时，还会产生二阶转频f的横向振动，进而更大程度上损害汽轮机。轴弯曲的主要故障特征是转子的特征频率与常伴频率同时出现，振动方向为径向、轴向方向，而且振动的相位比较稳定，汽轮机的振幅比较明显，在汽轮机振动时随着负荷变化的不明显。
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二：汽轮机振动产生的危害
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。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。
2.脱销系统
磨损汽轮机的机组最重要的组成部分为脱销系统，其能够有效固定轴承与气缸，与此同时，当汽轮机出现高温或低温的现象，脱硝系统会根据实际情况对机组的膨胀或收缩进行调节。若汽轮机出现异常振动时，导致脱硝系统出现磨损的状态，严重的或导致机组出现热膨胀的现象，如果没能及时进行处理，则会发生安全事故，为电厂带来一定的损失。
三：汽轮机异常振动的应对措施
1.提高故障预警、分析能力
电厂汽轮机在正常运行的状态下，会经常出现振动的现象，进而影响机组的正常工作。导致振动的情况有很多，相关维修与检测人员应该根据自身经验与观察，寻找振动的根源，利用有效的措施对其进行预防。进而开展多次的试验，将汽轮机使用的轴承进行测试，只有经过测试才能应用到机组工作上。若出现振动指数不达标的情况，则需要分析其原因，准确地将振动现象排除，促使汽轮机能够稳定运行。
2.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。
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。
4.进一步做好全面的保护措施
汽轮机的使用在很大程度上可以节约能源。然而，随着汽轮机容量的增加和负荷的增加，机组运行的可靠性和稳定性受到了广泛的关注，振动现象是不可避免的，因此可以采取一些措施来有效降低振动失效的频率，防止安全事故的发生。通过对智能设备的全面监控，对汽轮机的机械振动进行全面监控，反映机组的正常运行状态。一旦发生异常，及时报警。当发生振动故障时，采用自动控制装置自动关闭主汽门和主汽门，以保护汽轮机，并由技术人员积极配合，保证机组设备安全有序运行。
结束语：
综上所述，汽轮机振动故障受多种因素的影响，其中包含其本身一些材料的影响，人为因素的影响及长期运行设备老化等影响，不同原因的单独作用或多重作用导致汽轮机振动故障。所以，应该采用科学合理的措施应对异常振动的产生，准确的分析起振动原因，进而将振动的隐患从根源排除，促使汽轮机能够高效稳定地运行，为电厂带来一定的经济效益。
参考文献：
[1】施维新，石静波．汽轮发电机组振动及事故【M】．北京：中国电力出版社，2008．
[2】寇胜利．汽轮发电机组的振动及现场平衡【M】．北京：中国电力出版社，2007．
论文作者:邓维勇
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/8
标签：汽轮机论文; 机组论文; 转子论文; 不平衡论文; 现象论文; 汽轮论文; 故障论文; 《电力设备》2019年第14期论文;