張強

摘 要：汽輪機是火電廠的關(guān)鍵設(shè)備之一， 它的正常運行直接影響著火電廠的安全和穩(wěn)定。由于汽輪機在使用過程中不可避免地會發(fā)生各類故障，其中異常振動是最常見又最難明確的一類故障。本文首先對汽輪機的異常振動現(xiàn)象進行了簡單分析，然后具體地對汽輪機異常振動的原因和應(yīng)對措施進行研究，對于有效解決汽輪機異常振動故障和促進火電廠的安全運行有重要意義。

關(guān)鍵詞：汽輪機；異常振動；原因；應(yīng)對措施

中圖分類號：TK26 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0137-01

隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，我國對電力的需求也逐步增大。汽輪機作為火電廠的重要設(shè)備，在使用過程中異常振動為常見故障之一。當汽輪機發(fā)生異常振動時，會引發(fā)一系列不良后果。首先汽輪機組內(nèi)的轉(zhuǎn)子會受到很大的動應(yīng)力，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生疲勞甚至直接損壞，同時汽輪機的螺帽和螺栓出現(xiàn)松動，造成蒸汽泄漏，進而產(chǎn)生動靜摩擦，使軸承發(fā)生嚴重磨損，影響汽輪機的安全運行和生產(chǎn)。因此，對汽輪機異常振動現(xiàn)象進行分析，并研究對應(yīng)的處理措施就顯得尤為重要。

1 汽機機異常振動現(xiàn)象分析

汽輪機以高速度運轉(zhuǎn)時，必定會產(chǎn)生振動，這樣的振動是汽輪發(fā)電機組在正常運行時的許可狀態(tài)。但是，一旦振動超過標準許可范圍，就變成了異常振動。通過對汽輪機的振動情況進行檢測能夠獲取到汽輪機設(shè)計、制造、安裝和檢修狀況的信息，并對汽輪機質(zhì)量有綜合的了解。

汽輪機之所以發(fā)生異常振動故障，其原因有多種，不同原因下異常振動的具體表現(xiàn)也不同，當汽輪機發(fā)生異常振動的時候，通常以以下三個方面作為方向進行切入[1]：

（1）振動的頻率。最常見的異常振動頻率主要有三種：1X、2X、1/2X。（2）振動穩(wěn)定性。汽輪機異常振動穩(wěn)定性要綜合勵磁電流、轉(zhuǎn)速、時間、溫度等多方面參數(shù)的變化來進行判斷，以保證對汽輪機異常振動故障情況作出準確的判斷。（3）振動相位。具體分為兩類：一是汽輪機振動相位變化，是指振動相位是否發(fā)生變化；二是相鄰軸承相位關(guān)系，是指相鄰軸承相位關(guān)系是相同還是反相。

硬件設(shè)備問題是引起汽輪機異常振動的主要原因，此外，汽輪機因設(shè)計缺陷而引起異常振動的問題也很突出。工作人員必須全面掌握機組故障點，從而可以在汽輪機發(fā)生異常振動的第一時間首先檢查隱患故障點。

2 汽機機異常振動原因及應(yīng)對措施

2.1 汽流激振

大型汽輪機組由于末級較長，在葉片膨脹末端氣體發(fā)生流道紊亂和汽流激振現(xiàn)象。汽輪機組發(fā)生異常振動狀況時，為了確定是否是由于汽流激振引起時，可以根據(jù)兩個方面的參數(shù)來進行判斷：一是機組出現(xiàn)大量值的低頻分量；二是能夠明顯影響振動增大幅度的運行參數(shù)。為避免汽流激振引起異常振動，汽輪機應(yīng)注意幾點：（1）盡量在額定參數(shù)下運行；（2）避免在低溫低壓下長時間運行；（3）負荷不宜太大，且升降負荷時要控制好負荷升降速率。

2.2 轉(zhuǎn)子不平衡

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時會有離心力作用，若轉(zhuǎn)子沒有實現(xiàn)動平衡，轉(zhuǎn)子會在某個方向上產(chǎn)生突出地振動異常。對于這類異常振動現(xiàn)象，可以通過動平衡試驗來解決，在轉(zhuǎn)子上加平衡塊。

2.3 轉(zhuǎn)子熱變形

引起汽輪機組轉(zhuǎn)子熱變形的原因有多個方面，常見的有轉(zhuǎn)子自身熱應(yīng)力、動靜摩擦、進冷空氣及轉(zhuǎn)子冷卻不均勻等[2]。當機組以冷態(tài)啟機方式定速后，在帶負荷階段，轉(zhuǎn)子溫度不斷升高，內(nèi)應(yīng)力釋放使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生熱變形，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生彎曲變形，進而引起汽輪機異常振動。為了避免轉(zhuǎn)子熱變形引起汽輪機異常振動故障，要及時更換新的轉(zhuǎn)子。

2.4 軸承間隙不適

軸承間隙的設(shè)置很重要，如果間隙不合適會導(dǎo)致汽輪機組異常振動。當軸承間隙過大時，軸承在使用過程中振動不穩(wěn)定，影響汽輪機組正常運行。因此，在汽輪機安裝及大、小修檢修時，必須仔細檢查軸承間隙，確保符合標準。

2.5 機組油膜破壞

油膜對于汽輪機的正常運行起著重要作用，有潤滑軸承、維持轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性的效果[3]。如果機組頂軸油系統(tǒng)的頂軸油壓力及各軸瓦的頂起高度未調(diào)節(jié)好，汽輪機運轉(zhuǎn)時油膜就容易被破壞，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動力矩增大并且加速軸瓦的磨損，導(dǎo)致汽輪機產(chǎn)生特別大地振動甚至燒壞軸瓦。因此，要加強檢查，確保頂軸油系統(tǒng)已調(diào)好，溢流孔處于鎖緊狀態(tài)。

2.6 摩擦振動

機器運行過程中摩擦不可避免，影響最大的是摩擦引起的轉(zhuǎn)子熱彎曲。汽輪機在動靜摩擦的作用下，轉(zhuǎn)子由于受熱不均最終產(chǎn)生彎曲，影響汽輪機的正常振動[4]。因此，要及時檢查轉(zhuǎn)子的運轉(zhuǎn)狀況和摩擦受熱情況，查看是否發(fā)生變形，并及時處理。

3 結(jié)語

汽輪機作為火電廠內(nèi)的關(guān)鍵設(shè)備，對火力廠的正常生產(chǎn)有重要影響。因此，對于汽輪機運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)的異常振動現(xiàn)象，要明確常見原因和對應(yīng)處理措施。一旦發(fā)生異常振動故障，工作人員必須盡快查明故障原因，及時采取應(yīng)對措施，從而保證汽輪機的正常運行和火電廠的安全生產(chǎn)。

參考文獻

[1]盧旭東.火電廠汽輪機異常振動故障排查技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012（12）：74-74.

[2]王玉平.汽輪機異常振動的分析和治理[J].科學(xué)之友，2011（4）：19-20.

[3]袁東輝，郭洋.火電廠汽輪機異常振動故障排除注意的問題[J].科技致富向?qū)В?011（35）：365-365.

[4]李華.火電廠汽輪機異常振動原因及處理措施[J].科技風(fēng)，2010（13）.