汽輪機異常振動的分析和治理

摘要：汽輪機直接關系到發電系統能否正常運轉，因此，為了保障發電工作的順利開展，首先應當確保汽輪機能夠正常運轉。汽輪機異常振動是汽輪機組最常見的故障問題之一，且對此故障進行分析和治理的工作開展難度系數比較高，極具復雜性。本文從研究汽輪機振動的分類著手，進一步分析了導致汽輪機出現異常振動的七大原因以及相應的個性化治理方案，以保障汽輪機的正常運轉。

關鍵詞：汽輪機;異常振動;原因分析;治理方案

中國經濟建設的不斷推進擴大了用電總需求量，基于此現狀，發電廠應當設立專門的工作人員來負責發電機組的日常維護以及保養工作，排除機械故障，確保其能夠正常運轉，以穩定電力供應，滿足居民以及工業的用電需求。汽輪機異常振動問題時常發生，阻礙電力供應工作順利開展的同時也威脅著發電機廠的安全生產，極易誘發生產事故。因此，如何解決汽輪機異常振動故障是電力行業人員應當關注的重點問題，必須提上日程。

1汽輪機振動分類

對于發電廠來說，汽輪機異常振動問題極易出現卻又難以處理。當出現此問題的時候，工作人員應當全面詳細的查看振動情況，然后結合專業知識判斷屬于強迫振動還是自激振動，判斷振動類型是汽輪機治理工作開展的基礎，有利于發電廠對癥下藥，安全高效的治理機械故障。

1.1強迫振動

強迫振動可以細分為普通強迫振動以及非正常強迫振動，二者在表現層以及原因方面都存在著明顯差別。首先，從表現層來看，非正常強迫振動的振幅比較大，相位不穩定。其次，探析二者的原因可以得出如下結論：普通強迫振動的原因大致可以歸結為汽輪機轉子質量不平衡、汽輪機剛度下降以及轉子不對中;導致非正常強迫振動的原因有很多，比如汽缸膨脹受阻、轉子出現裂紋、轉子熱變形、滑銷系統故障等。

1.2自激振動

自激振動的出現通常是由于汽輪機的葉片過長，進而導致氣流在經過葉片末端的時候難以保持穩定，紊亂的氣流極易造成自激振動。同時，汽輪機配汽工作如若沒有嚴格按照相關規定進行，將會造成轉子出現氣流不均勻問題，進而也會出現自激振動問題。

2汽輪機異常振動產生原因以及治理方案

2.1振動儀表準確度

大多數的發電廠為了能夠及時發現汽輪機異常振動故障都會裝置振動儀表來實時監測汽輪機的振動數據，一旦發現異常，便于立即采取針對性措施，盡快排除機械故障，保障電力的穩定供應。一個完整的監測系統由傳感器以及監視器等眾多設備構成，但是一旦系統中的某個設備發生故障，振動儀表的監測數據準確度就會下降，從而不能及時檢測出異常振動問題。

為了應對振動儀表監測數據準確性不高的問題，發電廠應當定期對振動儀表進行檢查，保證其數據準確度，如果數據存在誤差，應該及時更換或者對儀表進行檢修。

2.2汽流激振

大型機組的末級葉片通常比較長，因此葉片末端容易在紊亂氣流的影響下出現汽流激振問題。汽流激振主要表現為：（1）存在大量值的低頻分量;（2）運行參數可以直接影響振幅，且振幅的增加不可預料。

發電廠工作人員應當注意汽輪機裝置的周圍環境，如果是在低溫低壓環境下，汽輪機的工作時長應該控制在合理范圍內，不宜運轉過久;同時，要穩定負荷，在額定參數下運轉汽輪機。

2.3轉子不平衡

轉子在工作過程中很容易受到離心力的影響，除非轉子已經實現了動平衡，否則容易受力不均，導致汽輪機出現異常振動現象。

解決轉子不平衡問題，最好的措施是進行動平衡實驗，檢測出其受力狀況，然后通過在轉子上增加平衡塊的措施來促使動平衡的實現。

2.4轉子熱變形

冷空氣進入氣缸、轉子冷卻程度不同以及中心孔進油等都會導致轉子熱變形現象的出現。當汽輪機組處于帶負荷階段時，轉子的溫度會不斷上升，內應力轉化為轉子熱能，從而引致轉子的熱變形，同時增加振動頻率。此外，汽輪機運行過程中的機械摩擦也會在一定程度上導致轉子熱變形，并且這類摩擦因素是不可避免的。轉子嚴重變形帶來的結果就是汽輪機出現異常震動故障。

針對轉子熱變形問題，發電廠有兩種措施可以采用：（1）緩解之策：工作人員可以通過局部加熱法或者內應力檢驗法均衡轉子受熱，減少熱變形現象;（2）根本之策：時常更換新的轉子，淘汰有變形問題的轉子。

2.5油膜與軸承間隙

油膜的積極效用體現在它可以潤滑汽輪機的軸承，保障轉子的平穩運行。頂軸油未調好是阻礙油膜發揮其積極作用的主要因素，汽輪機如果沒有油膜的保護作用，容易出現振動幅度過大現象，甚至會導致燒瓦的后果。軸承間隙不合適也容易引起軸瓦振動，不利于發電廠安全生產工作的開展。

處理油膜問題，關鍵點在于要按照有關規定調好頂軸油、并且鎖緊溢流孔，防止出現漏油現象。軸承間隙不合理，不利于汽輪機軸承的安全穩定運轉，要從根本上治理這一問題，工作人員必須做好軸承的安裝檢查工作，嚴格依照相關規定檢驗軸承間隙是否合理，若發現違規現象，應當及時調整間隙，以保證軸承的穩定運轉。

2.6真空問題

軸封供氣過少、真空系統存在漏氣問題等都會導致凝汽機的真空性能下降，從而拖慢機器的工作速度，還會引發汽輪機異常振動問題。

為了處理好真空度下降問題，可以采用以下三種方法：（1）通過灌水方法觀察真空度是否受水位變化的影響，如果在不同的水位情況下，凝汽器內真空度不變，則可以斷定軸封水封正常;（2）改變軸封供汽量，若真空度不變，則軸封供汽正常;（3）用氦氣檢查設備是否存在漏氣問題，若存在漏汽點應當及時采用針對性措施進行治理，保障機器的正常運轉。

2.7配汽原因

進汽過程中，轉子會受到四個力的影響，向前的轉動力、向后的切向力、向上的分力，以及向下的重力，在這四個力的作用下，汽輪機會由于配汽原因振動幅度增加現象，從而出現異常振動故障。

為了合理處理以上問題，發電廠應當合理改變閥門重疊系數，以權衡軸瓦溫度和軸振動，保障這兩者既不能過高也不能過低，同時還可以設立專員，通過軟件分析進汽系統，合理調整進汽順序，減少因配汽問題而導致汽輪機異常振動現象的出現。

3結束語

簡而言之，為了穩定電力供應，滿足居民生活以及工業生產的用電需求，發電廠必須詳細分析汽輪機異常振動現象的產生原因，并采取針對性解決方案進行高效治理，唯有深入探究多方面原因，逐個重點擊破，才能夠有效化解異常振動故障處理工作的復雜性，進而保障中國電力事業的平穩運行，助力祖國建設。

參考文獻：

[1]王建華.汽輪機異常振動的分析與排除[J].科技致富向導，2014（35）：17-18.

[2]張彩霞.關于火電廠汽輪機異常振動的情況分析[J].科技創新導報，2013（28）：74-75.

[3]谷秋成.探討汽輪機的異常振動故障分析與排除[J].中國科技縱橫，2013（10）：180-181.

作者簡介：王奕（198612-）男，漢族，河南平頂山人，本科，助理工程師。工作內容：汽輪機本體檢修。