浅议汽轮发电机组异常振动的原因及处理

曹志彦

摘要：目前，汽轮发电机在运行的过程中往往因为养护不到位以及超期运行导致发电机组出现不同程度的异常振动状况，进而导致整个发电系统运行效率的低下，不利于各项效益的取得。为此，需要对气轮发电机的异常振动状况进行分析，并由此实现各类问题的解决。

关键词：汽轮；发电机组；异常振动；原因；处理措施

伴随着工业生产以及城市生活对于电力资源依赖程度的日益加深，以及大容量、高参数机组的推广运用，我们需要强化机组异常振动问题的关注，并对相关问题进行解决，从而降低异常振动状况而导致的问题。本文基于此，分析探讨机组异常振动所导致的问题，并就汽轮发电机组异常振动产生的原因以及处理方法进行论述。

一、机组振动危害

目前，汽轮发电机进行电力生产的过程中，往往因为各类因素的影响而导致机组异常振动现场的出现，并由此导致各类振动危害的出现。一般而言，机组异常振动问题的出现往往会对机组设备以及工作人员产生一定程度的危害。

机组一旦出现异常振动的状况，其会导致振动区域的零部件磨损状况进一步提升，严重时还会促使零部件出现疲劳损坏、断裂、松动等问题，并会诱发设备事故，不利于汽轮发电机组经济性的提升。

不僅如此，机组一旦出现振动故障，其还会产生一定程度的噪声，从而造成噪音污染，若工作人员在这样的环境下长期工作也会出现一定的生理问题。基于此，为了确保设备以及工作人员自身安全性的提升，在相关作业时需要针对导致汽轮发电机组出现异常振动的原因进行分析、处理。

二、汽轮发电机组的振动类型

目前，我国的汽轮发电机组在运行的过程中往往出现两种类型的异常振动状况，分别是强迫振动以及自激振动。

（一）强迫振动

1.强迫振动概述

所谓的强迫振动主要是汽轮发电机组在外界的干扰下而产生的。一般情况下，作为较为常见的振动现象，强迫振动出现时往往实现了主频率与转子转速的一致性，且振动波形多为正弦波。

2.强迫振动产生原因及解决措施

（1）转子因素。导致强波振动出现的主要原因在于两个方面：一是转子质量不平衡；二是转子中心不正。这就需要对机组的转子进行定期的检查以及维护，避免转子上部件斷落问题。

此外，为了规避转子中心不正而导致的振动问题，检修人员需要重视主联轴器找中心工作，并确保连接螺栓紧固作业时用力均匀。

（2）汽轮机膨胀受阻。此外，汽轮机膨胀受阻也会导致汽轮发电机组出现强迫振动的问题。一般而言，一旦汽轮机出现了膨胀受阻的状况，其往往会导致设备各轴承的位置标高出现不同程度的变化，进而导致机组转子中心变化，减弱了轴承座的支承刚度，导致转子不平衡。

为了进一步规避该类原因导致的问题，工作人员需要在机组安装的过程中确保机组滑动接合面的严密性符合设计标准，而滑销系统与汽轮发电机组的中心线需要保持一致性，并保证其间隙均匀畅通。

（3）支承刚度不足和共振。目前，汽轮发电机组在运行的过程中往往因为工作人员维护不到位，继而导致机组的轴承座、台板、汽缸以及基础之上的衔接出现不同程度的松动状况，进而导致机组在运行的过程中出现大幅度的振动。

为了规避该类问题的问题，降低异常振动状况的出现，需要对轴承座、台板、基础等零部件进行定期的检修，确保其连接的紧固性以及刚度符合设计要求。

（4）轴瓦松动。机组的轴瓦在运行的过程中往往因为安装紧力不足而导致振动状况的出现，进而由此诱发洼窝中松动现象，促使机组运行效率的进一步降低。因此，在实际作业的过程中需要加强机组的检修，确保轴瓦的紧固程度符合相关要求。

（5）热不平衡。目前，不少的汽轮发电机组在运行的过程中因为热不平衡而出现异常振动，并导致转轴局部摩擦现象的出现。为了规避该类问题的出现，岗位人员需要迅速打闸停机，从而降低机组设备损坏程度。不仅如此，等到设备停止运行之后，岗位人员还需确保盘车的连续冷却，防止大轴出现永久弯曲的问题。

（二）自激振动

所谓的自激振动，指的是机械设备在振动过程中产生的阻尼力，不仅没有阻止运动，反而加剧了振动反映。这种振动类型不需要向振动系统输送能量，就能够保持振动作用。

1.轴瓦自激振动

所谓的轴瓦自激振动往往发生在轴颈与轴瓦润滑油膜之间，其主要分为半速涡动以及油膜振荡两个方面。其中，半速涡动主要发生在转子第一临界转速高于1/2工作转速时。这种类型的自激振动幅度较小，故而不会对机组的安全性造成较大的威胁。

而油膜振荡主要发生在汽轮发电机转速高于2倍第一临界转速或者轴转子第一临界转速低于1/2工作转速时轴瓦时。一般而言，一旦出现油膜振荡的状况，汽轮发电机组的轴承会出现大幅度的振动，并造成强烈的噪音。

为了避免上述问题的出现，技术人员需要从下述两个方面采取措施进行问题的解决：一方面是适当的增加轴承比压。从而实现了轴承运行稳定性的提升。一般情况下，维修人员需要缩短轴瓦长度，实现长颈比的降低。另一方面，维修需要降低润滑油的粘度，从而实现油膜厚度的降低，并提升系统运行的稳定性。目前，降低润滑油粘度的方法主要有两种，分别是更换油牌号、提高油的温度。

2.间隙激振

导致间隙激振产生振动的主要原因就在于转子受到外界环境的干扰而改变叶片间隙的均匀性，从而导致两侧的叶片在运行的过程中因为作用力差值较大而出现涡动，最终出现了振动现象，为了规避这一问题的出现，工作人员需要确保转子与汽缸的同心度，合理地调整动静间隙。

三、结语

本文主要论述了机组振动危害，并就常见的两种振动类型产生的原因以及处理方法进行论述。这有助于提升汽轮发电机组的运行稳定性及运行效率，以取得更大的经济效益。

参考文献：

[1]邴汉昆，赵玉柱，徐厚达，常澍平.150MW汽轮发电机组异常振动问题分析及处理[J].汽轮机技术，2017，（01）：6566.

[2]周磊.#3汽轮机组振动异常原因分析[J].机电信息，2016，（33）：117+119.

[3]马奔腾，徐涛，魏修忱.某330MW汽轮发电机组轴系振动故障分析与处理[J].华电技术，2016，（07）：5657+78.