汽輪機運行振動的大原因分析及應(yīng)對措施

謝晨宇　王興邦

摘?要：汽輪機運行過程中會受到各種因素的干擾而發(fā)生振動大的現(xiàn)象，對汽輪機安全運行帶來隱患。本文通過對汽輪機振動原因的分析，闡述了振動所造成的危害，并提出了相應(yīng)的振動應(yīng)對措施，有利于提高汽輪機的運行效率，為火電廠的正常生產(chǎn)提供重要保障，對實踐具有重要的參考與指導(dǎo)價值。

關(guān)鍵詞：汽輪機;異常振動;措施

汽輪機作為重要的能量轉(zhuǎn)換動力機械，在日常運行中故障最為明顯的表現(xiàn)就是異常振動。造成汽輪機異常振動的原因種類繁多，對于故障分析需要極強的專業(yè)性，有效應(yīng)對汽輪機的異常振動，做好故障原因分析與應(yīng)對，能夠確保汽輪機設(shè)備的正常運行。

1 汽輪機振動產(chǎn)生的主要原因

1.1 運行中中心不正

汽輪機啟動時升速或者是負(fù)荷太快，引起汽輪機氣缸的受熱膨脹的不均勻現(xiàn)象，或者系統(tǒng)內(nèi)部的卡澀等導(dǎo)致氣缸的自由膨脹受到約束，使得氣缸對轉(zhuǎn)子歪斜，機組的不正常移位會產(chǎn)生振動;機組安裝的不正確或者不規(guī)范，中心位置不對，運行時振動隨著負(fù)荷增加而加強;機組的進汽溫度異常，導(dǎo)致脹差與氣缸變形的幾率增大，比如軸封的向上抬起會導(dǎo)致軸向位移引起振動;轉(zhuǎn)子與汽缸不同心容易產(chǎn)生間隙振動。

1.2 轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡

機組運行中葉片的脫落與磨損、腐蝕等現(xiàn)象使得轉(zhuǎn)子的質(zhì)量不均勻，這種不均勻會使得轉(zhuǎn)子受到離心力的沖擊發(fā)生振動;轉(zhuǎn)子發(fā)生彎曲也會引起振動，主要是由于轉(zhuǎn)子彎曲后引起了汽輪機內(nèi)部組件的摩擦，該種振動與轉(zhuǎn)子質(zhì)量不均勻受到離心力沖擊之后所引起的振動相類似，但是也有不同，這種振動最典型的表現(xiàn)是軸向振動，當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度超出了臨界的轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)子的軸向振動效果更為明顯;汽輪機轉(zhuǎn)子油膜不穩(wěn)定或者是受到其他外力作用遭到破壞等，也會引起振動，主要是油膜在遭到破壞以后，使得軸瓦烏金燒毀形成軸頸的彎曲;汽輪機內(nèi)部各組件之間發(fā)生摩擦?xí)鹫駝樱饕莿尤~片與靜葉片之間的摩擦、通流部分間隙與安裝的處理不當(dāng)?shù)鹊哪Σ烈鸬恼駝?水沖擊也會引起振動，這種沖擊會造成轉(zhuǎn)子軸向推力與扭力之間的不平衡，產(chǎn)生劇烈振動。

2 汽輪機振動產(chǎn)生的危害

2.1 軸封磨損

軸封的磨損將造成其密封的破壞，導(dǎo)致外漏氣的增大，蒸汽在進入軸系以后，潤滑油中由于混入了大量的水分，從而破壞了油膜，軸瓦烏金熔化，進而造成漏氣損失。當(dāng)隔板汽封受到震動影響而出現(xiàn)磨損時，將會使得級間漏氣程度加深，轉(zhuǎn)子上的軸向力加大，進而引起推力瓦烏金的熔化現(xiàn)象，機組的整體運行受到影響。

2.2 滑銷系統(tǒng)磨損

脫銷系統(tǒng)作為整體機組的重要組成部分，對于固定汽輪機氣缸與軸承外殼具有重要的作用，另一方面，如果汽輪機在運行中發(fā)現(xiàn)受熱或者冷卻現(xiàn)象，脫銷系統(tǒng)可以進行調(diào)整使得機組膨脹或者收縮。當(dāng)汽輪機振動異常時，會造成脫硝系統(tǒng)的磨損，如果磨損嚴(yán)重將會造成機組的熱膨脹，長此以往會引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，造成巨大的損失。

2.3 發(fā)電機勵磁機部件松動、損壞

汽輪機的異常振動還會造成發(fā)電機部件的松動與損壞，造成設(shè)備整體的運行受到影響。汽輪機的異常振動威脅著機組的安全高效運行，但汽輪機的振動是一個復(fù)雜與極具專業(yè)性的問題，這也就造成了必須對于汽輪機的振動情況引起重視，實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)振動異常現(xiàn)象，并加以分析及解決。

3 應(yīng)對措施

3.1 提高故障預(yù)警、分析能力

由于汽輪機的異常振動是較為常見的現(xiàn)象，而異常振動又是故障預(yù)警的標(biāo)志，異常振動說明了機組存在問題，安裝的不合理等都可能造成異常振動。因此，為防止汽輪機的異常振動現(xiàn)象，可以通過對新安裝與檢修的設(shè)備進行試運行，測試各種軸承振動等的標(biāo)準(zhǔn)，在測試通過以后再進行使用。如果振動測試不通過，則需要進行故障分析與查找，采取相應(yīng)的措施來進行故障應(yīng)對，將振動調(diào)整至合理范圍，之后再進行設(shè)備的投入與使用。

3.2 完善監(jiān)視、監(jiān)督機制

汽輪機機組中，可以安裝軸承振動測試裝置與大軸振動測試裝置，這些裝置的安裝可以便于對機組的振動情況進行監(jiān)測，一旦出現(xiàn)異常振動，相應(yīng)監(jiān)視裝置就會發(fā)出預(yù)警，提醒設(shè)備檢測人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，技術(shù)人員及時進行檢修，可以減少機組運行中的安全事故。對于汽輪機的振動監(jiān)督要做到制度化、規(guī)范化，異常振動情況要及時檢修和處理，防止異常振動的加強對機組造成破壞。

3.3 優(yōu)化機組保護

汽輪機運行過程中，安裝相應(yīng)的振動監(jiān)視裝置和保護系統(tǒng)，并建立信號報警與控制系統(tǒng)，構(gòu)成了保護汽輪機安全高效運行的基礎(chǔ)設(shè)備。另外，機組應(yīng)該安裝振動保護的相關(guān)設(shè)施，當(dāng)汽輪機的振動超過了既定的安全范圍時，就會發(fā)出脈沖信號驅(qū)動該裝置保護機組電路，自動關(guān)閉主汽門，并發(fā)出報警信號通知相關(guān)技術(shù)人員，可以實現(xiàn)對機組的有效保護。但是，近年來隨著機組容量的增大，導(dǎo)致對于汽輪機的監(jiān)視與保護裝置提出了更高的要求，需要這些裝置具有更高的安全性與可靠性，來進行汽輪機振動的監(jiān)視與保護。

4 結(jié)語

汽輪機的正常振動對于整體機組的正常運行具有重要的作用，一方面實現(xiàn)了對機組的安全控制，另一方面又確保了生產(chǎn)的正常進行，對于整個電力與供汽系統(tǒng)而言就有重要的意義。因此，在實際的生產(chǎn)操作中，要采用科學(xué)合理的方式避免振動異常現(xiàn)象的出現(xiàn)。機組投入使用之前，要進行試運行測試，及時發(fā)現(xiàn)異常振動并妥善處理，安裝必要的監(jiān)視與保護控制系統(tǒng)，對振動情況進行監(jiān)測與保護，保證整體機組的安全運行。

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