摘要：在火力发电厂当中，汽轮机因其本身结构比较复杂，且经常需要面对特殊的工作环境，在长时间的运转之下难免会出现振动异常等故障问题。如果无法及时排除和判断汽轮机振动故障，将会在很大程度上影响火力发电厂的正常工作。因此本文在分析影响大型汽轮机振动的具体原因基础之上，尝试探究火力发电厂大型汽轮机振动异常的故障判断。
关键词：火电厂汽轮机振动原因及解决方法
1导言
随着经济的发展，我国社会对电力能源的需求也日渐提高，目前火力发电仍然是主要的供电形式。汽轮机作为火电厂发电机组的重要设备，会对火电厂的运行稳定性和发电效率产生重要的影响。火电厂汽轮机经常会出现异常振动的故障，严重威胁发电机组的正常运行，为此必须要采取有效的预防处理措施，尽可能地降低汽轮机异常振动的出现频率。
2汽轮机的概述
汽轮机是一种将蒸汽能量转换为机械功能的旋转式动力器械，按热力特性分为凝汽式、供热式、背压式、抽汽式和饱和蒸汽汽轮机等类型。世界上第一台汽轮机是瑞典工程师瓦尔于1882年设计制造，相对西方国家，我国汽轮机的发展起步较晚，于1955年在上海生产出我国第一台汽轮机。随着社会的发展，汽轮机的应用逐渐增多，尤其是电力火力发电厂在我国大力发展之后，大量的汽轮机被应用于现代核电站之中，汽轮机在我国应用的增加，人们对汽轮机的质量问题提出越来越高的要求。
3影响大型汽轮机振动的原因
3.1油膜振荡
在火力发电厂的大型汽轮机中，如果油膜上的汽轮机转子旋转速度过快，则将直接破坏转子原本的平衡性和稳定性。特别是汽轮机转子在旋转过程中与轴线以及平衡点涡动等均有着十分紧密的关系，因此一旦转子失去平衡性，将极有可能导致油膜出现振荡的情况，从而导致大型汽轮机出现振动异常。一般情况下，一半的转子转速是轴线的涡动频率，但如果当轴线涡动频率加快，与转子转速持平，则涡动效果将会得到明显提升，由此出现剧烈振荡。
3.2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。
3.3液压设备出现渗漏
当汽轮机存在较大震动之时，汽轮机的液压设备极易因震动而引发液压渗漏现象。由于液压设备的材质问题，在铸造之时难免存在不易被发现的缺陷，在设备长期满负荷甚至超负荷运行中，液压设备的外壳极易出现缺口裂纹造成渗漏，进而影响设备的正常工作。汽轮机的油动机是液压设备中较为重要的设备，当液压油渗漏时，对工作环境造成很大影响，威胁了汽轮机的安全运行，阻碍了火力发电厂的生产。
3.4摩擦振动
如果转子因长期接触高温而出现材质变化，出现了弯曲形变等问题，则会出现一种新的不平衡力，此时虽然工频仍然作为振动信号主频，但与此同时由于转子受到了冲击的影响，还会出现包括高频分量、倍频等在内的其他频。汽轮机在出现摩擦之后，幅值、相位等其本身带有波动性，而受此影响其振动幅度会迅速激增，特别是在汽轮机出现比较严重的摩擦情况下，振动幅度也会随之增加，但相位以及幅值则不再出现波动的情况。而如果汽轮机在短时间内突然出现大幅降速的情况，则在停止转动之后转子也会产生大幅度的晃动，由此导致汽轮机出现异常振动的情况。
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3.5气流激振引起的汽轮机振动
在汽轮发电机组运行过程中，气流激振也是导致汽轮机出现异常振动的重要原因。气流激振所引发的汽轮机振动具有以下表现：一是气流激振低频分量的值会出现异常的增大；二是在运行参数的影响下，汽轮机相关部分的振幅以及负荷也会出现增大，进而导致汽轮机发生损伤。
4火电厂汽轮机振动解决方法
4.1油膜振荡引起振动的解决方法
根据油膜振荡的原理可以通过提高汽轮机转子和轴承可靠性的方法来对异常振动进行处理。火电厂可以采用与汽轮机型号相符的润滑油，滴在轴承以及转子的位置，从而减小摩擦力，同时还可以适当降低润滑动力粘度，避免润滑油粘度过高导致的不均匀分布。此外，还可以通过增加汽轮机轴承合金的宽度、减小轴瓦顶部间隙或者是减小轴瓦与轴颈接触角的方法来对油膜振荡导致的汽轮机振动情况进行解决。
4.2解决转子质量不平衡问题
对于转子质量不平衡现象，应该从以下几方面解决问题：火力发电厂应加强火力发电厂人员的专业素养，在设计、制造、以及安装时，能准确的进行工作，减小质量问题的发生；严格监管材料，杜绝材料不均匀状态；在汽轮发电机组正常运行时，运行人员应加强对转子的平衡进行有效控制，加强监视，减低转子不平衡问题，降低汽轮机在运行时因大幅震动发生故障的几率。
4.3摩擦振动对策
由于摩擦较大，汽轮机可能发生抖动、震颤等现象，从而影响其正常运行。由于摩擦所导致的汽轮机振动最关键是要控制摩擦，一般则需要在汽轮机局部部位涂抹润滑油，特别是一些重摩擦部位应该实行润滑处理，以此来控制汽轮机摩擦加剧，控制振动现象。摩擦振动会带来较为严重的危害，必须加大力度控制摩擦，对此需要日常做好汽轮机的维护与检修，要及时发现摩擦症状，当出现摩擦声音时则要及时加以检修，防止摩擦过度带来零部件的损坏。
4.4液压设备渗漏问题的有效解决
在火力发电厂并未拥有良好的控制液压设备渗漏情况的技术之时，当液压设备出现渗漏后，运行人员往往无法及时有效解决，只能停止发电机组的运行，以求及时修补液压设备的漏洞，然而，液压设备因本身对材质具有较高要求，目前的焊接技术对于漏洞的焊接无法满足液压设备对密封性能的高要求，传统的焊接工艺更是无法修复渗漏区，只能进行设备更换，浪费大量时间。如今，科技的发展已经解决此类难题，使用高分子复合材料可直接进行现场修复，运行人员可以在液压设备出现问题时，简单快速的满足现场故障施工的要求，延长设备寿命，降低更换设备的浪费。
4.5避免气流激振带来的影响
当发电机组因各种原因产生气流激振并影响汽轮机组的运行，使其产生一场震动时，运行人员可直接根据发电机组的不同负荷进行分析，直接调整高压调速气门即可，可直接消除气流激振现象，避免汽轮机出现异常振动，除此外，运行人员直接降低发电机组运行时的升降负荷变化速率，将负荷控制在一定范围，亦可减轻气流激振现象，以此来保证汽轮机组的正常运行，提升发电机的工作效率。
5结论
综上可知，导致火电厂汽轮机出现异常振动的原因较多，当异常振动故障发生时技术人员需要进行全面的分析，根据故障发生部位和影响因素采取针对性的对策，提高故障处理的效率和有效性。同时火电厂要制定科学合理的设备检修制度，对汽轮机进行定期的检查和维护，减少汽轮机发生异常振动的频率，确保火电厂的稳定运行。
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论文作者:惠文才
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/23
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