摘要：近年来，我国经济不断发展，城市化进程也越来越快，对电力供应提出了更高的要求，为能够确保居民用电稳定和工业用电不间断，必须做好发电机组日常维护和稳定运行工作。在火电厂发电设备中，汽轮机作为十分重要的设备，保证其安全运行是确保稳定供电和电网稳定运行的基础，做好汽轮机维护和检修工作十分重要。但是在汽轮机实际运行当中，汽轮机异常振动是最常见、最难解决的问题，不仅会影响发电生产，还会对机组系统稳定造成安全影响，严重会造成生产事故，后果不堪设想，因此，应科学合理的分析导致异常振动的原因，并采取有效的改善措施，有效避免异常振动问题的发生。对此，本文简要概述了火电厂汽轮机异常振动，研究了原因及改善措施，以供参考。
关键词：火电厂；汽轮机异常振动；原因；改善措施
1火电厂汽轮机异常振动概述
对于火电厂汽轮机的运行来说，微小的振动是不可避免的，一般来说，只要不超过制造厂规定的标准振动值，就可以被判定为正常振动。但是，如果设备的运行振动幅度已经比原有的振动水平明显提高，或者已经超过了允许的标准振动值，也就可以判定为异常振动。任何一种异常振动情况都有可能造成设备运行的稳定性以及安全性下降，并且导致叶片断裂、大轴承弯曲、膨胀受阻现象等。这些现象不仅会对轴承造成严重的损伤，还有可能会加剧振动，进而对轴承零件造成进一步的破坏，加速设备的磨损程度。因此，需要对其进行故障原因分析以及有效的应对，才能够降低振动对于设备造成的影响，提高火电厂运行的稳定性与安全性。
按照动力的原因分类可以分为强迫振动和自激振动。（1）强迫振动。普通强迫振动主要是因为汽轮机转子质量不平衡产生的非平衡性能故障情况，异常振动种类更多是汽轮机转子自身的质量问题，同时汽轮机刚度下降也会加剧结合面振动情况。强迫振动中的共振多数发生在汽轮机和发电机临界转速中，会加剧轴承座振动频率。再者，经过拆解发现，如果转子不对中也会造成严重的晃动情况。相比普通强迫振动情况来说，非正常强迫振动幅度更大、相位不稳定。原因主要是汽缸膨胀出现受阻，在定速之后轴承座振动幅度会逐渐增加，导致振动问题；轴承座螺栓松动、滑销系统故障等也会造成汽轮机振动失衡，产生振动问题；汽轮机振动幅度或晃动增加多数是内部失衡问题，原因多数是由于转子产生了裂纹；汽轮机在运行中由于励磁电流和振动影响，转子内部出现热弯曲现象，也会加剧振动；如果汽轮机日常维护工作不到位，导致油膜无法建立或建立不良好等，也会出现非正常强迫振动问题。（2）自激振动。自激振动主要是汽轮机内部叶片受到不均匀气体影响产生汽流激振，针对大型机组，由于末级叶片较长，气体在叶片膨胀末端会发生紊乱气流从而产生激振问题。汽缸盖膨胀、胀差不达标，也会导致油膜振荡。再者，如果汽轮机配汽不合理，导致汽轮机转子产生不平衡汽流激振力，形成扰动，在机组工况发生变化时，机组轴系发生变化，导致振动发生。
2火电厂汽轮机异常振动的原因及改善措施
2.1油膜振荡引起的振动及改善措施
油膜振荡的问题在设备启动和升速的过程中是最容易出现的，其原因是在设备启动时，轴承油膜上的发电机转子会高速旋转，加大了油膜承受的荷载，一旦破坏了设备初始的稳定性就会导致振动的情况。转子如果运行的状态是不稳定的，就会提升轴颈旋转线的速度，转子与轴承之间的摩擦损耗需求量增大，油膜压力增加的过程中就会出现振荡，汽轮机的振动也会升高，当振动的频率升高到第一临界转速的两倍时，振幅和涡动随之会受到影响，也会导致汽轮机转轴出现强烈跳动的现象。而要想有效避免这类异常振动问题的出现，应重点提升汽轮机轴承和转子这两个结构的可靠性，润滑油应与汽轮机的型号相适应，在轴承和转子的位置上滴上润滑油，润滑动力粘度能够有效降低，也能有效避免出现润滑油分布不均匀的问题。
2.2摩擦引起的汽轮机异常振动及改善措施
如果火电厂汽轮机设备的异常振动是由于摩擦振动引起的，转子的热运动就势必会对整个运行状态产生影响，汽轮机的振动过程子会产生一定的平衡力，此时工频仍然是振动信号的主频，那么对于汽轮机的运行状态是很难去区分它的的高频、分频和倍频的，并可能伴随削顶故障的发生，并损坏汽轮机的本体。另外，如果汽轮机的异常振动是由于摩擦导致的，其整个过程往往要很长时间，振幅会大幅度的提升，也会提升摩擦所产生的临界速度，汽轮机设备会受到严重的破坏。汽轮机的运行过程是不可能完全避免摩擦振动的，要想尽可能的降低摩擦振动的影响，相关人员就必须采取减小摩擦的方法，有些连接的部位摩擦力较大，应定期的更换润滑油；可及时的维护或是更换使用时间较长的部件，对设备进行定期的维护和保养，从而最大限度的降低摩擦震动对汽轮机设备的影响。
2.3转子热变形引起的汽轮机异常振动及改善措施
随着汽轮机组的转子速度不断的提升，材质的内应力会随之不断释放，那么转子就会出现热变形的现象，大大的提升了汽轮机的振幅，此时相位也会发生变化，这就导致了汽轮机异常振动问题的出现。有很多因素都可能导致转子出现热变形的现象，如发电子转子未均匀冷却、气缸进水和中心孔进油等因素，为了有效的避免转子热变形而引起的异常振动对机组的危害，建议应定期的更换转子。另外，相关工作人员还应定期清理中心孔内的油，防止油进入到中心孔中，确保汽轮机转子排气孔是能够与外界连接的。在此操作过程中，油可能是通过排气孔或是转子孔的堵头进入到中心孔中，不过进入的途径还有其他，通过转子的前面也可以进入到中心孔中，所以，在工作人员安装汽轮机的过程中，为避免油进入到中心孔中，我们就应采取一些有针对性的措施，从而保证汽轮机整个机组设备的稳定运行。
2.4气流激振引起的汽轮机异常振动及改善措施
在我国火电厂的运行阶段，也可能由于气流激振问题而引起汽轮机异常振动。一般情况下，这种原因导致的异常振动主要具有以下几个特征：首先，当出现气流激振现象时，其低频分量的数值会出现异常的增大，其次，由于各类运行参数对机组运行状态产生的影响，增大了汽轮机相关部分的负荷和振幅，从而损伤汽轮机的本体。相关工作人员在遇到因气流激振而引起的振动故障时，可以适当调整不同负荷状态下汽轮机高压进气门的特性，尽可能的避免气流激振现象的发生。也应严格把控设备运行过程中汽轮机负荷气压的变化情况，有效预防气流激振的情况出现，从而大大的降低汽轮出现异常振动故障的概率。
结语
总而言之，火电厂正常运行对于我国经济稳定发展有着不可替代的重要意义，要想保证火电厂生产的平稳性，就必须要重视汽轮机异常振动问题。电厂设备管理人员定期对汽轮机组进行检查维护和综合分析，根据汽轮机振动表现判断振动类型，并分析异常振动产生原因，及时采取改善措施，这样才能够保证机组的安全稳定经济运行，为电网用户提供连续优质的电力产品。
参考文献
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