汽輪機異常振動分析與排除

焦玉婷

（廣東粵電博賀煤電有限公司，廣東 茂名 525000）

汽輪機主要應用于發電系統，避免汽輪機出現運行故障是提高發電可靠性的重要方法。汽輪機在長期運行工作中，會出現汽輪機摩擦損壞的問題，當汽輪機出現異常振動故障時，會直接影響發電系統的正常工作。如若汽輪機在運行工作中出現異常振動問題，則整個發電系統已經存有安全隱患，對汽輪機的運行影響極為嚴重，應當分析汽輪機異常振動的原因，采取適宜的排除措施，使汽輪機能夠繼續正常運行。通過對汽輪機異常振動故障進行檢查，及時檢修汽輪機異常振動問題，可以提高汽輪機的運行效率，避免汽輪機發生異常問題。

1 汽輪機異常振動的原因

1.1 汽流激振現象造成的異常振動

當大型汽輪機在運行過程中出現異常振動問題時，首先應當分析是否是由汽流激振造成的故障問題。由于大型汽輪機的末級較長，當汽輪機在運行時極易出現葉片膨脹造成汽流流道紊亂的情況，從而造成汽流激振現象。汽流激振現象具有兩個較為明顯的特征：第一，當汽輪機出現汽流激振現象會出現較大值的低頻分量；第二，運行參數會突然增大影響汽輪機的振動情況。在判斷汽輪機是否出現汽流激振現象時，需要通過大量汽輪機振動記錄信息進行判斷，通過對汽輪機長時間的振動數據進行分析，可以有效判斷汽輪機的汽流激振現象。

1.2 轉子熱變形造成的異常振動

汽輪機在運行過程中會出現轉子熱變形造成的異常振動情況，需要工作人員對轉子熱變形的成因進行分析，盡可能避免汽輪機的異常振動情況。造成汽輪機轉子熱變形的原因有很多，主要原因包括：汽輪機運行引發轉子熱度過熱、汽輪機氣缸出現進水情況、氣缸中進入冷空氣與氣缸造成摩擦、汽輪機中心孔進油、汽輪機發電機轉子冷卻溫度出現差異，以上原因均能造成汽輪機轉子熱變形情況的發生。當轉子由于溫度過熱出現變形問題時，會直接造成汽輪機的異常振動，由于轉子熱變形情況可能是臨時危害，也可能是永久危害，需要工作人員對轉子熱變形的危害情況進行判斷，避免轉子熱變形對汽輪機的正常運行造成過于嚴重的影響。

1.3 摩擦造成的異常振動

汽輪機由于長時間運行，對各個零部件均會造成不同程度的摩擦損傷，當零部件的摩擦損害過于嚴重時，則會造成汽輪機的異常振動問題。汽輪機摩擦出現異常振動的特征如下：第一，轉子熱變形會對汽輪機造成不平衡力，使汽輪機的振動信號受到影響，會出現少量分頻、倍頻以及高頻分量等現象；第二，當汽輪機發生摩擦時，汽輪機的振動會出現波動，波動的持續時間較長。而汽輪機摩擦過于嚴重時，汽輪機的振動幅度會大幅增加；第三，汽輪機在延緩運行過程中，下降速度超過臨界點時，汽輪機的振動幅度會增大。當汽輪機停止轉動后，汽輪機的測量軸會出現明顯晃動。簡而言之，汽輪機由于摩擦出現異常振動是由于摩擦致使汽輪機溫度升高，局部溫度過熱造成轉子熱變形，產生不平衡力造成的異常振動。

2 排除汽輪機異常振動的方法

2.1 排除汽輪機的汽流激振現象

在排除汽輪機汽流激振現象時，應當結合汽輪機汽流振動的特征，通過對汽流激振現象進行跟蹤、分析，制定適宜的解決方法，從而排除汽輪機汽流激振現象。分析汽輪機汽流激振現象時，要分析汽輪機的振動數據，通過對大量數據進行分析，制作相應的振動曲線圖，觀察汽輪機在運行過程中的振動變化，確定汽輪機出現汽流激振現象的原因，采用針對性措施避免汽輪機發生汽流激振現象。當汽輪機出現汽流激振現象時，需要確定汽輪機在汽流激振情況下的運行狀態，通過降低汽輪機的負荷變化，避開汽流激振的負荷范圍，可以最大程度改變汽輪機汽流激振現象的發生，排除汽輪機汽流激振造成的異常振動問題。

2.2 排除汽輪機的轉子熱變形問題

排除汽輪機轉子熱變形造成的異常振動問題時，應當根據轉子熱變形的成因制定解決方案，通過準確的排除方法避免轉子熱變形。當汽輪機在運行過程中處于冷態負荷階段，轉子的溫度會逐漸提高，釋放的內應力會造成轉子出現熱變形問題，增大汽輪機的振動倍頻，造成汽輪機轉子端部的線圈出現嚴重變形，從而出現汽輪機異常振動問題，影響汽輪機的正常工作。故此，根據汽輪機轉子熱變形的實際情況，應當加強汽輪機的滑移層工藝，將滑移材料置于轉子表面，確保轉子表面能夠被聚四氯乙烯整體覆蓋，從而盡可能確保汽輪機能夠進行自由伸縮，避免線匝出現熱膨脹問題。在解決汽輪機異常振動問題時，還可以根據轉子熱變形的情況，直接更換新的轉子，降低汽輪機的振動幅度，從而解決汽輪機由于轉子熱變形造成的異常振動問題。

2.3 排除汽輪機摩擦振動故障

在排除汽輪機摩擦振動故障時，應當正確認識汽輪機由于摩擦造成的振動情況，盡量減少由于摩擦造成的汽輪機異常振動。在汽輪機開機啟動時，汽輪機如若出現摩擦造成的異常振動問題，不可以強行加快汽輪機的運行速度，如強行加速則極易造成汽輪機大軸出現永久性彎曲問題。當汽輪機在臨界點出現轉速過低時，應當立即停止汽輪機運行，等汽輪機轉速運行正常時再啟動運行。汽輪機的轉速高于臨界點時，則應控制轉速的運行時間，通過延長汽輪機的轉速運行，可以磨合汽輪機的間隙，提升汽輪機的運行速度。如若汽輪機的摩擦問題發生在負荷運行階段，應當隨時掌握汽輪機的振動變化，當汽輪機的振動在正常變化范圍內時，可以觀察汽輪機的運行情況；如汽輪機的振動幅度不斷增多，應當降低汽輪機的運行負荷，或停止汽輪機的運行，避免汽輪機由于摩擦出現振動故障。

3 汽輪機異常振動的故障檢查步驟

汽輪機在運行過程中會出現異常振動問題，而造成汽輪機異常振動的原因較多，故此，應當設置汽輪機異常振動的故障檢查步驟，使工作人員能夠及時排查汽輪機，快速排除汽輪機異常振動問題。汽輪機異常振動的故障檢查步驟如下：第一，要檢查汽輪機振動的頻率。汽輪機在運行過程中會出現振動情況，當振動幅度在可控范圍內時，汽輪機處于正常運行狀態。工作人員在排查汽輪機異常振動故障時，首先要檢查汽輪機的振動幅度，確認是否處于正常范圍內，一旦汽輪機振動幅度過大，則汽輪機容易出現異常振動故障。第二，汽輪機的振動相位是否出現變化。通過確認汽輪機的振動相位與相鄰軸承相位的關系，可以確定汽輪機的振動情況。第三，要檢查汽輪機的振動穩定性。如若汽輪機的振動出現較大的幅度變化，則汽輪機出現異常振動問題。通過對汽輪機進行故障排查，可以確定汽輪機是否出現異常振動問題，工作人員能夠及時解決汽輪機故障問題，確保汽輪機的正常運行。

4 汽輪機異常振動的故障檢修

4.1 汽輪機異常振動第一次檢修

在進行汽輪機異常振動檢修工作時，應當根據汽輪機的運行情況進行反復檢修，確保汽輪機能夠進行正常工作。汽輪機異常振動的第一次檢修，應當分析汽輪機的運行情況，通過對汽輪機的各個部件進行檢查維修，應當確保汽輪機的各個參數能夠運行正常。對汽輪機進行故障檢修時，要根據汽輪機的故障問題，確定故障的原因，采取適宜的方法解決汽輪機異常振動問題。汽輪機異常振動的第一次檢修，是汽輪機故障檢修的基礎，通過對汽輪機進行整體檢查，可以修復汽輪機的運行問題，最大程度減輕汽輪機的異常振動情況，從而提高汽輪機的運行效率。

4.2 汽輪機異常振動第二次檢修

汽輪機在運行過程中出現故障問題時，可以通過多次檢修提高汽輪機的運行質量。在進行汽輪機異常振動第二次檢修工作時，可以對汽輪機的重點問題進行維修，通過對汽輪機內部進行檢修排查，可以調整汽輪機的內部運行情況，避免汽輪機由于內部運行問題出現異常振動現象。同時，汽輪機要調整各個零部件的間隙，減少汽輪機零部件的摩擦情況，避免汽輪機由于摩擦問題造成異常振動。通過對汽輪機的異常振動進行第二次檢修，可以深入分析汽輪機的運行狀況，及時修復汽輪機存在的故障問題，避免汽輪機由于故障問題反復出現異常振動。

5 結語

綜上所述，汽輪機在運行過程中不可避免出現振動問題，故此，需要工作人員及時對故障問題進行分析。通過確定汽輪機異常振動的原因，制定相應的排除措施，確定汽輪機的故障檢查步驟，對汽輪機的異常振動進行檢修，可以降低汽輪機發生故障的幾率，提高汽輪機的使用效果。

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