火電廠汽輪機異常振動處理措施探討

牛桂山

摘要：社會在進步，經濟在發展，電力系統的安全運行也越來越重要，本文將探討一下火電廠汽輪機異常振動的原因，從而根據原因提出處理措施。

關鍵詞：汽輪機異常振動;原因分析;處理措施

城市用電的需求日益增加，火力發電是城市發電的主要來源，電廠的發電機組的運行是非常重要的，要定期進行維護和檢修。最常見的汽輪機問題就是汽輪機異常振動，這是發電機出現故障的信號和表現。

1.汽輪機異常振動及原因分析

汽輪機是火電廠中重要的組成部分，是火力發電任務中的重點，因此就會長時間的運行，而這種長時間運行就會對關鍵零部件有所磨損，磨損嚴重的能夠導致機組出現故障甚至導致整個機組的癱瘓。汽輪機異常振動是非常復雜的一種故障，造成這種故障的原因又是多種多樣的，機體的任何一個設備或者媒介都可能導致汽輪機異常振動，因此了解汽輪機異常振動是非常必要的。

汽輪機異常振動包括很多種，有生產過程中的瓦蓋振、軸振，引起汽輪機異常振動的原因也是非常多的，比如：相位變化、硬件設備的損耗等。

1.1?汽輪機異常振動

火電廠里面的設備是非常多的，但是無論是什么設備在運行時間過長的情況下發生故障之前都會有所征兆，這種征兆一般就是以異常的噪聲或者振動為主，一般情況下有了這樣的征兆就說明有了明顯的故障。汽輪機里面有一些部件等小零件發生這樣的振動就是提醒故障發生的位置及程度。汽輪機的異常振動是具有時間性的也是可以預見的，這需要一定的技術作支持。

1.2汽輪機異常振動的原因及注意事項

1.2.1油膜震蕩

油膜震蕩的產生是汽輪發電機在油膜高速旋轉時，由于穩定性的缺失發電機不僅圍繞軸線進行同時還圍繞平衡點渦動產生的。軸線的渦動頻率保持在轉子轉速的一半時即半速渦動，當半速渦動的速度與轉子的最高轉速重合的時候，半速渦動被共振放大，這就造成了激烈的振動，產生了異常振動。

1.2.2氣流激振

氣流激振的特點：a、汽輪發電機的負荷超過臨界點的時候，軸振動就會劇烈的振動;如果發電機負荷低于這一臨界點的時候，振動就會立即減小。b、強烈振動的頻率等于或者低于高壓轉子某一臨界點。c、氣流激振一般為正向渦動。d、氣流激振是因為葉片受到了不均勻的氣體的沖擊而產生的，一般發生的部位在高壓轉子或者中壓轉子段;那些大型的機組，末端太長，氣體在葉片存留的時間就會很長就會產生流道的紊亂，這種情況也會發生氣流激振;軸封也會發生氣流激振現象。

1.2.3摩擦振動

摩擦振動的特點：a、振動信號的主頻是工頻，這是因為熱彎曲產生的不平衡力導致的。b、發生摩擦時，震動的幅值和相位都具有波動特征，波動的持續時間是非常長的。

1.2.4注意事項

查詢汽輪機異常振動就需要從振動產生的集中原因入手，優先考慮的是振率（1X、2X、1/2X）、振動的穩定性能（轉速、負荷、溫度、時間）;其次排查是否是相位的問題，這就包括振動的相位以及相鄰軸承的相位變化，具體指的是震動的相位一般不變化或者相鄰軸承出現同相或反相的現象;再者就是硬件上的問題或者屬于原本設計上的問題，像這種情況就需要牢記發生在機組設計上機組的故障點，時刻準備，問題一旦出現就要檢查設計缺失的部件，這只是一般的處理思路。

在分析引起異常振動的故障的原因分析的時候需要注意：振動頻率、相位、相鄰軸承相位之間的關系，特別注意振動的穩定性。如果轉子質量不平衡，在測量的時候會發生誤差出現不良后果。在觀察的時候要注意振動是否有摩擦的情況產生，因此要根據振動的特征進行全方位的分析和研究，根據故障的原因進行有針對性的研究。

2.汽輪機異常振動的相關預防措施

2.1?油膜震蕩故障解決措施

機組出現油膜震蕩時，可以采取以下的解決措施：a、增加軸瓦比壓。b、使軸瓦頂部間隙控制在很小的范圍內或者將軸瓦軸承合金的寬度適當的加大。c、減小軸頸與軸瓦的接觸角，一般可以縮小至300-400.d、稀釋潤滑油的濃度，從而降低潤滑油的粘度。e、將轉子原有的不平衡分量利用平衡的方法得以解決。

2.2氣流激振故障解決措施

汽輪機組發生氣流激振故障時，這個故障是不能立刻解決的是需要一定的時間的，需要一段的時間對氣流激振的數據進行記錄，并且用曲線圖的形式將其呈現出來，我們可以更加直觀的看到曲線下的機組表現情況，進而根據故障提出相應的解決措施。

2.3轉子熱彎曲故障的解決措施

轉子發生熱彎曲的時候這個時候就說明這個轉子很容易造成異常的振動，因此當即將彎曲的轉子換成新的，這樣才能使異常振動隨之消失。汽輪機異常振動消失隨之使得整個機組的異常振動情況得到緩解，從而保證了整個機組的正常運行。

2.4由于電磁原因引起的振動的解決措施

發電機轉子與靜子之間的空隙不均勻、發電機轉子線圈短路等，均會引起機組的振動。線路較長，線路故障出現的幾率就會增大，同樣電磁就會對汽輪機機組造成很大的振動。這時候可以投入次同步諧振動態穩定器SSR-DS系統，利用傳統的SVS設備、H3、H5，把發電機組軸系的轉速信號作為輸入控制信號，與SVC構成不同的調節裝置，在系統發生次同步諧振發電機轉速發生變化時，轉速變化量輸入調節裝置，通過調節晶閘管的導通角度改變裝置接入系統的阻抗，來破壞電氣系統與機械系統之間的諧振，從而達到抑制次同步諧振，提高機組的安全性，降低電磁對軸振的影響。

2.5排除故障應該注意的問題

汽輪機異常振動屬于一種常見的故障，在進行這種故障的排除時，之前要對其故障進行分析，對整個機組進行詳細的維修記錄的查看，檢查每個零部件，看看是否只需要對舊部件進行更換。上文也曾提到導致汽輪機異常振動的因素是非常多的，非常的復雜，如果沒有對故障位置進行確定的認識之前不要貿然的進行拆機，這時候就要請維修人員這樣的專業人員進行檢查，保證機組的安全。總結這樣的經驗并經常性的應用到工作中去。

3.汽輪機的發展前景

通過引進技術，國內的汽輪機突破技術瓶頸，經過堅持不懈的努力國內大型的300MW、600MW的汽輪機已經投入使用。東汽生產的這兩種型號的汽輪機投產使用了20余臺;北重與法國合作生產330MW汽輪機在1991年在江油電廠投入使用，到現在為止共有6臺機組投運，安裝在江油、臺州等電廠。

我國的汽輪機發展已經進入了發展的成熟區，投運成功的機組已經接近130臺。600MW機組可以采用亞臨界蒸汽參數也能采用超臨界蒸汽參數，這是因為這種機組具有良好的熱經濟性能，國內的市場的投資環境非常良好，因此汽輪機在國內的發展空間非常廣闊。

4.結束語

目前我國的火力發電企業眾多，發電任務很重，汽輪機作為發電廠內地重要設備，使得企業得以正常的運行和發展。汽輪機的異常振動需要專業的維修人員找到故障位置、分析故障的原因及時的進行維修，從而保證汽輪機的正常運行，也保證這個電廠的安全運轉。