汽轮机组振动故障分析及处理

吴泽阳

摘要：汽轮机组的异常振动不仅危害机组，甚至会影响整个电力及供汽系统，造成无法生产停车。因此，要用科学合理的方法避免或减小异常振动。在接收机组之前，应该进行严格的测试机组振动情况。生产运行过程中，对振动检测要做到制度化、经常化，严格监控和控制机组的异常振动，对机组振动的原因要进行科学分析，这样就达到我们这次探究的目的使得汽轮机的安全使用给我们带来更大的利处。

关键词：汽轮机组；振动故障；处理

1汽轮机振动产生主要原因

一般来说，汽轮机的启停过程中产生的振动较大。汽轮发电机组在启停过程中，当转速达到临界转速时，机组出现剧烈振动，而超过这一转速后振动又减小，恢复正常。引起汽轮发电机组振动的原因很多，但是，主要原因有制造水平不高、安装不够合理、检修和运行管理水平不高，而且它们之间又是相互影响的。

1.1汽流激振现象造成的异常振动

当大型汽轮机在运行过程中出现异常振动问题时，首先应当分析是否是由汽流激振造成的故障问题。由于大型汽轮机的末级较长，当汽轮机在运行时极易出现叶片膨胀造成汽流流道紊乱的情况，从而造成汽流激振现象。汽流激振现象具有两个较为明显的特征：第一，当汽轮机出现汽流激振现象会出现较大值的低频分量；第二，运行参数会突然增大影响汽轮机的振动情况。在判断汽轮机是否出现汽流激振现象时，需要通过大量汽轮机振动记录信息进行判断，通过对汽轮机长时间的振动数据进行分析，可以有效判断汽轮机的汽流激振现象。

1．2由于转子质量不平衡而引起振动

（1）运行中叶片折断，脱落或不均匀磨损、腐蚀、结垢，使转子发生质量不平衡。如发电机转子绕组松动或不平衡等，均会使转子发生质量不平衡。由上述原因转子上出现质量不平衡时，则转子每转一周，就要受到一次不平衡质量所产生的离心力的冲击，这种离心力周期作用的结果，就是发生振动。（2）转子发生弹性弯曲而引起振动。转子发生弯曲，即使不引起汽轮机动静部件之间的摩擦，也会引起振动，其振动特性和由于转子质量不平衡振动的情况类似，不同之处是这种振动显著地表现为轴向振动，尤其当通过临界转速时，其轴向振幅增大得更为显著。（3）轴承油膜不稳定或受到破坏而引起振动。油膜不稳定或破坏，将会使轴瓦乌金很快烧毁，进而引起因受热而使轴颈弯曲，以致造成剧烈的振动。（4）汽轮机内部发生摩擦而引起振动。动叶片和静叶片相摩擦，以及通流部分轴向间隙不够或安装不当；隔板弯曲，叶片变形；推力轴承工作不正常或安置不当；轴颈或轴承乌金侧向间隙太小等等，均会引起摩擦，造成振动。

2排除汽轮机异常振动的方法

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。

3汽轮机异常振动的故障检查步骤

汽轮机在运行过程中会出现异常振动问题，而造成汽轮机异常振动的原因较多，故此，应当设置汽轮机异常振动的故障检查步骤，使工作人员能够及时排查汽轮机，快速排除汽轮机异常振动问题。汽轮机异常振动的故障检查步骤如下：第一，要检查汽轮机振动的频率。汽轮机在运行过程中会出现振动情况，当振动幅度在可控范围内时，汽轮机处于正常运行状态。工作人员在排查汽轮机异常振动故障时，首先要检查汽轮机的振动幅度，确认是否处于正常范围内，一旦汽轮机振动幅度过大，则汽轮机容易出现异常振动故障。第二，汽轮机的振动相位是否出现变化。通过确认汽轮机的振动相位与相邻轴承相位的关系，可以确定汽轮机的振动情况。第三，要检查汽轮机的振动稳定性。如若汽轮机的振动出现较大的幅度变化，则汽轮机出现异常振动问题。通过对汽轮机进行故障排查，可以确定汽轮机是否出现异常振动问题，工作人员能够及时解决汽轮机故障问题，确保汽轮机的正常运行。

4汽轮机异常振动的故障检修

4.1汽轮机异常振动第一次检修

在进行汽轮机异常振动检修工作时，应当根据汽轮机的运行情况进行反复检修，确保汽轮机能够进行正常工作。汽轮机异常振动的第一次检修，应当分析汽轮机的运行情况，通过对汽轮机的各个部件进行检查维修，应当确保汽轮机的各个参数能够运行正常。对汽轮机进行故障检修时，要根据汽轮机的故障问题，确定故障的原因，采取适宜的方法解决汽轮机异常振动问题。汽轮机异常振动的第一次检修，是汽轮机故障检修的基础，通过对汽轮机进行整体检查，可以修复汽轮机的运行问题，最大程度减轻汽轮机的异常振动情况，从而提高汽轮机的运行效率。

4.2汽轮机异常振动第二次检修

汽轮机在运行过程中出现故障问题时，可以通过多次检修提高汽轮机的运行质量。在进行汽轮机异常振动第二次检修工作时，可以对汽轮机的重点问题进行维修，通过对汽轮机内部进行检修排查，可以调整汽轮机的内部运行情况，避免汽轮机由于内部运行问题出现异常振动现象。同时，汽轮机要调整各个零部件的间隙，减少汽轮机零部件的摩擦情况，避免汽轮机由于摩擦问题造成异常振动。通过对汽轮机的异常振动进行第二次检修，可以深入分析汽轮机的运行状况，及时修复汽轮机存在的故障问题，避免汽轮机由于故障问题反复出现异常振动。

结束语

汽轮机主要应用于发电系统，避免汽轮机出现运行故障是提高发电可靠性的重要方法。汽轮机在长期运行工作中，会出现汽轮机摩擦损坏的问题，当汽轮机出现异常振动故障时，会直接影响发电系统的正常工作。如若汽轮机在运行工作中出现异常振动问题，则整个发电系统已经存有安全隐患，对汽轮机的运行影响极为严重，应当分析汽轮机异常振动的原因，采取适宜的排除措施，使汽轮机能够继续正常运行。通过对汽轮机异常振动故障进行检查，及时检修汽轮机异常振动问题，可以提高汽轮机的运行效率，避免汽轮机发生异常问题。

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