针对火电厂汽轮机异常振动现象及其应对措施的分析与研究

张强

摘 要：汽轮机是火电厂的关键设备之一， 它的正常运行直接影响着火电厂的安全和稳定。由于汽轮机在使用过程中不可避免地会发生各类故障，其中异常振动是最常见又最难明确的一类故障。本文首先对汽轮机的异常振动现象进行了简单分析，然后具体地对汽轮机异常振动的原因和应对措施进行研究，对于有效解决汽轮机异常振动故障和促进火电厂的安全运行有重要意义。

关键词：汽轮机；异常振动；原因；应对措施

中图分类号：TK26 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）06-0137-01

随着经济和社会的发展，我国对电力的需求也逐步增大。汽轮机作为火电厂的重要设备，在使用过程中异常振动为常见故障之一。当汽轮机发生异常振动时，会引发一系列不良后果。首先汽轮机组内的转子会受到很大的动应力，使轉子产生疲劳甚至直接损坏，同时汽轮机的螺帽和螺栓出现松动，造成蒸汽泄漏，进而产生动静摩擦，使轴承发生严重磨损，影响汽轮机的安全运行和生产。因此，对汽轮机异常振动现象进行分析，并研究对应的处理措施就显得尤为重要。

1 汽机机异常振动现象分析

汽轮机以高速度运转时，必定会产生振动，这样的振动是汽轮发电机组在正常运行时的许可状态。但是，一旦振动超过标准许可范围，就变成了异常振动。通过对汽轮机的振动情况进行检测能够获取到汽轮机设计、制造、安装和检修状况的信息，并对汽轮机质量有综合的了解。

汽轮机之所以发生异常振动故障，其原因有多种，不同原因下异常振动的具体表现也不同，当汽轮机发生异常振动的时候，通常以以下三个方面作为方向进行切入[1]：

（1）振动的频率。最常见的异常振动频率主要有三种：1X、2X、1/2X。（2）振动稳定性。汽轮机异常振动稳定性要综合励磁电流、转速、时间、温度等多方面参数的变化来进行判断，以保证对汽轮机异常振动故障情况作出准确的判断。（3）振动相位。具体分为两类：一是汽轮机振动相位变化，是指振动相位是否发生变化；二是相邻轴承相位关系，是指相邻轴承相位关系是相同还是反相。

硬件设备问题是引起汽轮机异常振动的主要原因，此外，汽轮机因设计缺陷而引起异常振动的问题也很突出。工作人员必须全面掌握机组故障点，从而可以在汽轮机发生异常振动的第一时间首先检查隐患故障点。

2 汽机机异常振动原因及应对措施

2.1 汽流激振

大型汽轮机组由于末级较长，在叶片膨胀末端气体发生流道紊乱和汽流激振现象。汽轮机组发生异常振动状况时，为了确定是否是由于汽流激振引起时，可以根据两个方面的参数来进行判断：一是机组出现大量值的低频分量；二是能够明显影响振动增大幅度的运行参数。为避免汽流激振引起异常振动，汽轮机应注意几点：（1）尽量在额定参数下运行；（2）避免在低温低压下长时间运行；（3）负荷不宜太大，且升降负荷时要控制好负荷升降速率。

2.2 转子不平衡

转子转动时会有离心力作用，若转子没有实现动平衡，转子会在某个方向上产生突出地振动异常。对于这类异常振动现象，可以通过动平衡试验来解决，在转子上加平衡块。

2.3 转子热变形

引起汽轮机组转子热变形的原因有多个方面，常见的有转子自身热应力、动静摩擦、进冷空气及转子冷却不均匀等[2]。当机组以冷态启机方式定速后，在带负荷阶段，转子温度不断升高，内应力释放使转子产生热变形，导致转子发生弯曲变形，进而引起汽轮机异常振动。为了避免转子热变形引起汽轮机异常振动故障，要及时更换新的转子。

2.4 轴承间隙不适

轴承间隙的设置很重要，如果间隙不合适会导致汽轮机组异常振动。当轴承间隙过大时，轴承在使用过程中振动不稳定，影响汽轮机组正常运行。因此，在汽轮机安装及大、小修检修时，必须仔细检查轴承间隙，确保符合标准。

2.5 机组油膜破坏

油膜对于汽轮机的正常运行起着重要作用，有润滑轴承、维持转子稳定性的效果[3]。如果机组顶轴油系统的顶轴油压力及各轴瓦的顶起高度未调节好，汽轮机运转时油膜就容易被破坏，使转子转动力矩增大并且加速轴瓦的磨损，导致汽轮机产生特别大地振动甚至烧坏轴瓦。因此，要加强检查，确保顶轴油系统已调好，溢流孔处于锁紧状态。

2.6 摩擦振动

机器运行过程中摩擦不可避免，影响最大的是摩擦引起的转子热弯曲。汽轮机在动静摩擦的作用下，转子由于受热不均最终产生弯曲，影响汽轮机的正常振动[4]。因此，要及时检查转子的运转状况和摩擦受热情况，查看是否发生变形，并及时处理。

3 结语

汽轮机作为火电厂内的关键设备，对火力厂的正常生产有重要影响。因此，对于汽轮机运行过程中经常出现的异常振动现象，要明确常见原因和对应处理措施。一旦发生异常振动故障，工作人员必须尽快查明故障原因，及时采取应对措施，从而保证汽轮机的正常运行和火电厂的安全生产。

参考文献

[1]卢旭东.火电厂汽轮机异常振动故障排查技术分析[J].科技创新导报，2012（12）：74-74.

[2]王玉平.汽轮机异常振动的分析和治理[J].科学之友，2011（4）：19-20.

[3]袁东辉，郭洋.火电厂汽轮机异常振动故障排除注意的问题[J].科技致富向导，2011（35）：365-365.

[4]李华.火电厂汽轮机异常振动原因及处理措施[J].科技风，2010（13）.