汽轮机异常振动原因分析及解决对策

秦玉文

摘要：汽轮机是电厂发电系统不可缺少的设备，一旦汽轮机的运行出现问题，特别是汽轮机工作中出现异常振动故障，不但会损坏汽轮机本身，还会对发电系统产生安全威胁，甚至造成较大的经济损失。可见，对汽轮机异常振动的原因进行分析并及时解决问题，对汽轮机的正常运行至关重要。

关键词：汽轮机；异常振动；原因分析；解决对策

引言

火电厂作为一个国家重要的基础建设，其安全可靠的运行尤为重要，因此火电厂里的关键设备汽轮机的可靠安全运行与火电厂的安全供电息息相关。因为在汽轮机的使用当中，不可避免会发生一些故障和出现一些问题，这其中以汽轮机的异常振动更为突出，而造成汽轮机异常振动的原因有很多，找到其原因并且快速、高效的解决非常重要，否则可能最后造成非常严重的财产损失和人员安全。

1汽轮机异常振动原因分析

1.1转子受热弯曲变形

汽轮机主要运转部分就是转子，其工作磨损不可避免，特别是转子在高温高压条件下，更容易产生热变形磨损，从而引发汽轮机异常振动故障。这种热变形主要是因为转子散热能力不足，越来越高的热能积蓄在转子周围，产生巨大的热应力，压迫转子产生扭曲。转子变形后，转动中产生的空气流动不对称，机组构件会随之产生异常振动，严重时导致破坏性故障，造成较大的经济损失。因此，检修人员必须要责任到岗，提高安全意识和职业道德，耐心细致地对汽轮机进行检查和维护，将问题解决在最小范围内，从而保证发电系统能够持续正常发电。

1.2汽流激振

汽轮机工作中，蒸汽流速不稳定，出现强弱波形，在低速汽流环境下工作的组件，突然被高速激流冲击，叶片受力不匀导致异常振动。原因一是运行参数的变化导致汽流不稳，得机器振动较大。原因二是汽流分量低频状态流量较大，突然频率改变，产生不均匀汽流。

1.3摩擦振动

摩擦振动的原因主要是构件间隙有杂质产生阻力，或是润滑不足，或是构件变形与相邻构件摩擦异常增大等。其特征主要是以下三点:（1）因摩擦振动导致波形异常，出现振幅值和相位，这种波形振动长时间存在；（2）转子变形导致周围应力失衡，增持到振动信号上，使振动异常，但振动主频未发生改变；（3）摩擦振动在降速尾声时振动比刚提速时大。

1.4油膜震荡

汽轮机运转时，转动的核心部件是转子，转子在高速持续动转过程中，特别是大功率状态下，转子的转动容易偏离轴线，导致转动失衡，从而对油膜产生较大的应力，油膜因受力不平衡就会产生较大的振动，从而影响汽轮机正常工作。因此，工作中要保证转子沿轴线运转，且在平衡点涡动，保证转子运转的稳定性。

2汽轮机异常振动的解决对策

2.1排除汽轮机的汽流激振现象

在排除汽轮机汽流激振现象时，应当结合汽轮机汽流振动的特征，通过对汽流激振现象进行跟踪、分析，制定适宜的解决方法，从而排除汽轮机汽流激振现象。分析汽轮机汽流激振现象时，要分析汽轮机的振动数据，通过对大量数据进行分析，制作相应的振动曲线图，观察汽轮机在运行过程中的振动变化，确定汽轮机出现汽流激振现象的原因，采用针对性措施避免汽轮机发生汽流激振现象。当汽轮机出现汽流激振现象时，需要确定汽轮机在汽流激振情况下的运行状态，通过降低汽轮机的负荷变化，避开汽流激振的负荷范围，可以最大程度改变汽轮机汽流激振现象的发生，排除汽轮机汽流激振造成的异常振动问题。

2.2 排除汽轮机的转子热变形问题

排除汽轮机转子热变形造成的异常振动问题时，应当根据转子热变形的成因制定解决方案，通过准确的排除方法避免转子热变形。当汽轮机在运行过程中处于冷态负荷阶段，转子的温度会逐渐提高，释放的内应力会造成转子出现热变形问题，增大汽轮机的振动倍频，造成汽轮机转子端部的线圈出现严重变形，从而出现汽轮机异常振动问题，影响汽轮机的正常工作。故此，根据汽轮机转子热变形的实际情况，应当加强汽轮机的滑移层工艺，将滑移材料置于转子表面，确保转子表面能够被聚四氯乙烯整体覆盖，从而尽可能确保汽轮机能够进行自由伸缩，避免线匝出现热膨胀问题。在解决汽轮机异常振动问题时，还可以根据转子热变形的情况，直接更换新的转子，降低汽轮机的振动幅度，从而解决汽轮机由于转子热变形造成的异常振动问题。

2.3油膜振荡检修

根据之前所介绍的关于油膜可以造成汽轮机的异常振动，想要防止出现这种情况，首先需要使汽轮机中的转子与轴承之间能够合理的工作下去，使得它们之间的摩擦力降低，其次工作人员应该选择粘度小的润滑剂来对它们进行润滑，这样做的原因是如果润滑油选择了较大的粘度，那么他们的承载力也会随之增大，而且当粘度增大时，会使油的分布结构有所损坏，造成转子与部件之间的摩擦力增大，另外我们还可以通过让轴瓦顶部的距离缩短使得轴瓦上的承合宽度变的更大一些。

2.4排除汽轮机摩擦振动故障

在排除汽轮机摩擦振动故障时，应当正确认识汽轮机由于摩擦造成的振动情况，尽量减少由于摩擦造成的汽轮机异常振动。在汽轮机开机启动时，汽轮机如若出现摩擦造成的异常振动问题，不可以强行加快汽轮机的运行速度，如强行加速则极易造成汽轮机大轴出现永久性弯曲问题。当汽轮机在临界点出现转速过低时，应当立即停止汽轮机运行，等汽轮机转速运行正常时再启动运行。汽轮机的转速高于临界点时，则应控制转速的运行时间，通过延长汽轮机的转速运行，可以磨合汽轮机的间隙，提升汽轮机的运行速度。如若汽轮机的摩擦问题发生在负荷运行阶段，应当随时掌握汽轮机的振动变化，当汽轮机的振动在正常变化范围内时，可以观察汽轮机的运行情况；如汽轮机的振动幅度不断增多，应当降低汽轮机的运行负荷，或停止汽轮机的运行，避免汽轮机由于摩擦出现振动故障。

2.5汽轮机的调速系统发生故障的检修

对汽轮机的调速系统所出现的故障，一般情况下解决方式有以下几个：①具体设计的时候，要对油管路和油动机全部系统具体的组合动态特点来进行考虑，将全部调节系统油管路进行调节；②加大对油质方面的管理工作，对硅藻土所使用的过滤器定期的进行更换还有就是对系统之中所用到的过滤器定期的更换，并保证滤网通畅；③确保该气门的门杆必须得和连接套应当的位置连接到位，还要保证大于3/4的接触面积，来降低振动问题所导致的缺陷。

2.6汽轮机的凝汽器其真空偏低从而导致的故障检修

一般汽轮机的凝汽器其真空偏低所导致的问题，一般的解决方式有以下几个：①真空的气密性下降能经过对于喉部下凝汽器的汽侧与真空系统来实行罐水的检漏，并对清理喷嘴做定期的检查；②在结垢现象发生时，需要我们来对凝汽器运用化学方式来除垢。

结束语

综上所述，汽轮机在现代社会的应用十分广泛，了解并掌握汽轮机异常振动的原因与解决对策对于相关工作人员来说意义重大，特别是对转子受热弯曲变形、汽流激振、摩擦振动、油膜震荡等这类主要问题及相应的处理措施需要熟练掌握，同时还应当建立健全预防措施、规范故障检查步骤、科学运用传感器等信息技术，保障汽轮机的正常运行。

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