摘要：汽轮机作为电力企业重要的发电设备，是确保电力企业安全运行的基础，但汽轮机作为机械设备，在运行过程中不可避免的会发生一些常见故障。振动就是汽轮机运行过程中较为常见的故障之一，一旦振动故障发生，不仅会导致无法达到工作质量的标准，而且还会影响机组的整体运行，如果不能及时对振动故障进行处理，则会导致严重的后果发生。本文对汽轮机振动故障及处理措施进行了分析，并进一步对汽轮机振动故障的处理措施进行了具体的阐述。
关键词：汽轮机；振动故障；故障处理
引言
汽轮机在火力发电厂中具有十分重要的作用，它的运转效果是否正常，直接影响着火电厂生产的经济性与安全性，而汽轮机的核心是转子，但其在运行的过程中，往往会因为异常情况出现振动，直接影响着汽轮机的工作，如果处理不当就会造成汽轮机的工作出现问题。所以，作为电厂运行维护部分，则需要做好汽轮机的振动故障处理工作，确保汽轮机运行的安全性和稳定性。
1 汽轮机的振动的种类及特征
1.1 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。造成轴的静态不平衡状态的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，导致出现一阶转频的振动，容易导致汽轮机损坏，而其它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，从而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，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。
1.2 轴弯曲
轴弯曲是导致汽轮机产生振动的另一个原因，汽轮机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，轴弯曲的程度达到某一状态时，还会产生二阶转频的横向振动，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。
1.3 轴不对中与连轴节的故障
在汽轮机工装的过程中，如果轴系安装中轴的存在弯曲现象，或者有简答的间隙时，容易造成轴系不对称的情况，导致转子在转动时出现振动的情况，进而出现连轴节在不正常的状态下工作。在具体的工作过程中，轴系不对称主要有轴线平行且存在不对称、两轴线交叉以及两轴线交错等几种不对称的现象。轴系不对称产生的振动主要是一阶转频的轴向振动，在情况严重时会出现一阶转频横向振动，这种情况也是轴系不对称产生振动的重要特征。轴不对中与连轴节的振动特征是汽轮机振动的特征频率与常伴频率，这种振动的频率稳定、方向为径向、轴向两种情况，而且振动的振幅与负荷在变化的过程中都十分明显。
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2 产生振动故障的原因
（1）由于当前受到技术的限制，汽轮机在设计过程中无论是零部件加工精度还是工艺都达不到设计的标准要求，尤其是生产出来的汽轮机转子，很多达不到要求的精度，这样就导致在高速和低速平稳试验过程中根本达不到试验的要求，转子出现不平衡的现象，从而导致一侧离心力的产生，致使汽轮机产生振动故障。
（2）汽轮机安装工艺的精度好坏会对汽轮机振动产生直接的影响。需要根据安装现场的要求来对轴承的强度、刚度和预紧力进行选择，确保汽轮机中心的同心度，控制好各个零部件之间的间隙，间隙不能过大也不宜过小，过大则会导致零部件之间相互碰撞，过小则会导致各零部件之间相互接触磨损。在汽轮机长期运行过程中，零部件之间的会产生膨胀，一旦润滑油达不到润滑的作用，则会导致机组变形的产生，从而引发振动故障。
（3）在汽轮机运行过程中，维护和保养工作对于预防汽轮机振动故障的发生也具有极为重要的作用，一旦不能正确的进行维护和保养的操作，则会由于一些人为因素导致故障的发生。如人为操作不当，则会在开机过程中导致汽轮机热膨胀的发生，从而导致振动故障发生。不能很好控制汽轮机排气缸温度时，则会影响到轴承的高度，从而导致振动故障发生。
3 振动故障处理措施
3.1 严格检测机械的刚度
技术人员对汽轮机数据采集，及时数据处理，并与标准数据进行对照做出判断。掌握汽轮机工作刚度范围、共振条件和刚度极值点。做到技术人员不离机组，实时监测，防患于未然。其次，机组带负荷和空载试运行必不可少。为确保汽轮机顺利工作，使其发生异常振动的几率降低，新安装或检修后的机组应经过带负荷和空载试运行，测试的各项指标均达到合格标准，才可以投入生产。
3.2 设置智能化监测装置
设计并安装智能化监测装置是汽轮机发生振动异常的有效措施。对正常监测困难点安装各种传感器设施，监测振动情况，及时报告工作异常点。同时，有序地安排技术人员，及时处理发出报警部位机组，杜绝扩大损坏，以免造成事故。
3.3 安装振动保护装置
当智能化监测装置监测出异常振动点后，会发出报警信号，通过自动控制装置命令振动保护装置自动切断电路，关闭主汽门，紧急停机。于此同时，技术人员采取拯救办法，保护机组设备安全。汽轮机支撑了国家能源环保事业的快速发展，随着机组容量的增大，汽轮机安全、稳定运行显得更加重要。对不可避免的振动问题应采取有效地解决措施，以免造成重大的安全事故。同时对汽轮机设置智能化监测、保护装置必不可少。
4 结语
汽轮机振动故障的存在，导致了汽轮机运行过程中存在着较大的安全隐患，这给电力企业正常的运行带来了较大的影响，所以需要加强日常的运行维护措施，做好各项检查工作，有效的减少或是避免振动故障的发生。而且还需要加强汽轮机在设计、制造、安全和检修方面的工作，确保做到及时发现问题并及时进行解决，以保证汽轮机能够正常、稳定的运行。
参考文献：
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[3]韩广栋.关于汽轮机组振动故障的分析处理[J].科技与企业，2014(3)：247-247.
论文作者:王文龙1,张,芳2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
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