汽輪機運行振動的大原因分析及應對措施

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生振動大的現象，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，并提出了相應的振動應對措施，有利于提高汽輪機的運行效率，為火電廠的正常生產提供重要保障，對實踐具有重要的參考與指導價值。

關鍵詞：汽輪機;異常振動;措施

汽輪機作為重要的能量轉換動力機械，在日常運行中故障最為明顯的表現就是異常振動。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性，有效應對汽輪機的異常振動，做好故障原因分析與應對，能夠確保汽輪機設備的正常運行。

1 汽輪機振動產生的主要原因

1.1 運行中中心不正

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

1.2 轉子質量不平衡

機組運行中葉片的脫落與磨損、腐蝕等現象使得轉子的質量不均勻，這種不均勻會使得轉子受到離心力的沖擊發生振動;轉子發生彎曲也會引起振動，主要是由于轉子彎曲后引起了汽輪機內部組件的摩擦，該種振動與轉子質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是軸向振動，當轉子的轉動速度超出了臨界的轉速時，轉子的軸向振動效果更為明顯;汽輪機轉子油膜不穩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;汽輪機內部各組件之間發生摩擦會引起振動，主要是動葉片與靜葉片之間的摩擦、通流部分間隙與安裝的處理不當等的摩擦引起的振動;水沖擊也會引起振動，這種沖擊會造成轉子軸向推力與扭力之間的不平衡，產生劇烈振動。

2 汽輪機振動產生的危害

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。當隔板汽封受到震動影響而出現磨損時，將會使得級間漏氣程度加深，轉子上的軸向力加大，進而引起推力瓦烏金的熔化現象，機組的整體運行受到影響。

2.2 滑銷系統磨損

脫銷系統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現受熱或者冷卻現象，脫銷系統可以進行調整使得機組膨脹或者收縮。當汽輪機振動異常時，會造成脫硝系統的磨損，如果磨損嚴重將會造成機組的熱膨脹，長此以往會引發嚴重的安全事故，造成巨大的損失。

2.3 發電機勵磁機部件松動、損壞

汽輪機的異常振動還會造成發電機部件的松動與損壞，造成設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雜與極具專業性的問題，這也就造成了必須對于汽輪機的振動情況引起重視，實時監測，及時發現振動異?，F象，并加以分析及解決。

3 應對措施

3.1 提高故障預警、分析能力

由于汽輪機的異常振動是較為常見的現象，而異常振動又是故障預警的標志，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象，可以通過對新安裝與檢修的設備進行試運行，測試各種軸承振動等的標準，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，采取相應的措施來進行故障應對，將振動調整至合理范圍，之后再進行設備的投入與使用。

3.2 完善監視、監督機制

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測，一旦出現異常振動，相應監視裝置就會發出預警，提醒設備檢測人員發現設備故障，技術人員及時進行檢修，可以減少機組運行中的安全事故。對于汽輪機的振動監督要做到制度化、規范化，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 優化機組保護

汽輪機運行過程中，安裝相應的振動監視裝置和保護系統，并建立信號報警與控制系統，構成了保護汽輪機安全高效運行的基礎設備。另外，機組應該安裝振動保護的相關設施，當汽輪機的振動超過了既定的安全范圍時，就會發出脈沖信號驅動該裝置保護機組電路，自動關閉主汽門，并發出報警信號通知相關技術人員，可以實現對機組的有效保護。但是，近年來隨著機組容量的增大，導致對于汽輪機的監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視與保護。

4 結語

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，一方面實現了對機組的安全控制，另一方面又確保了生產的正常進行，對于整個電力與供汽系統而言就有重要的意義。因此，在實際的生產操作中，要采用科學合理的方式避免振動異?，F象的出現。機組投入使用之前，要進行試運行測試，及時發現異常振動并妥善處理，安裝必要的監視與保護控制系統，對振動情況進行監測與保護，保證整體機組的安全運行。

參考文獻：

[1]張玉駒.汽輪機運行振動的危害原因分析及處理方法[J].鹽科學與化工，2018，47（05）：45-47.

[2]蔡強，黎瑜春.汽輪機間歇性突發振動原因分析及處理[J].現代機械，2017（5）：98-100.

[3]朱皓凱.汽輪機振動故障的原因分析與處理[J].中國高新區，2017（19）：124-125.