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摘要：汽轮机是火电厂生产运行下常见的设备类型，面对复杂运行环境，汽轮机振动现象是必然存在的，针对这种问题对汽轮机振动原因进行分析，并做好处理工作，有助于汽轮机运行水平的提高。下面文章就对此展开探讨。
关键词：汽轮机；运行振动；振动原因；汽机振动
引言
火电厂汽轮机设备振动水平的高低，是对其运行稳定性、安全性和质量水平进行检查的主要指标。但是由于生产制造的问题、安装的问题以及实际运行的监管控制等等，汽轮机经常会在运行的过程当中发生异常振动。只有对其进行故障原因分析以及有效的排查，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。
1汽轮机异常振动带来的危害
若汽轮机在日常运行过程中出现了异常振动问题，不仅会给整个生产系统带来巨大的安全隐患，同时也有可能迫使整条生产线停产，从而影响企业的工作进度，会带来不可预计的经济损失。例如，汽轮机的异常振动会导致轴封磨损，破坏密封作用，使水分混入到轴系润滑油中。一旦油膜被破坏，就会融化轴瓦乌金，加大漏气损失，会影响到整个汽轮机组的经济性能。汽轮机的异常振动会导致隔板汽封磨损，增大级间漏汽，同时加大转子的轴向力，继而引发推力瓦乌金发生熔化。汽轮机的异常振动会导致滑销系统出现严重磨损问题，进而影响整个汽轮机组正常的热膨胀，会引发更为严重的运行故障。汽轮机的异常振动会导致发电机的励磁机部件出现松动、损坏等问题，会威胁到整个汽轮机组的安全稳定运行。汽轮机的振动问题本身就是一个相对复杂的情况，要想切实有效解决异常振动问题，就必须要认清汽轮机异常振动带来的危害以及引发汽轮机异常振动的实际原因和表现形式，并进行深入研究和总结，以保证汽轮机的运行安全。
2汽轮机运行振动原因分析
2.1启动振动
分析此次汽轮机冷态启动振动异常，可以了解造成振动故障的主要因素：一是暖机时长少；二是胀差过大。汽轮机的转子、气缸等部件在动态与静态交变过程中有较大区别，如热交换条件、轴向形成的膨胀等因素。而其中的轴向形成的膨胀主要是指发生相对膨胀情况，又称为胀差。胀差的大小变化导致了机组轴向动静间隙的动态变化。所以为全面预防轴向间隙的摩擦，一是要增加胀差的监测力度；二是需要提高操作人员思想认识和技能水平。从技术和人员入手，在充分认识到监控胀差的重要及必要性后，不断降低直至消除胀差对机组正常运转的影响。在汽轮机冷态启动过程中，需要高度监控高、低速阶段过程中的操作，即在低速阶段要完成听音、提高在高速阶段汽轮机振动故障的注意力。其次，由于气缸温度相对较低，在汽轮机冲转定速以后，要充分考虑转子与气缸之间的实际胀差，进而可以有效的控制进汽量以及进汽温度
2.2气流激振引发的异常振动
气流激振引起的振动特征主要有2点:第一，气流激振的低频分量值在增大时不属于正常情况；第二，气流激振情况下，参数也在不断变化。有很多原因可导致发生气流激振，比如静叶出口气流不均匀导致的气流激振力；回转隔板、喷嘴调节、部分进汽级静叶片出口气流不均匀导致激振力的发生。汽机负荷参数设置不恰当、供汽方式错误等都可能会造成气流激振。
2.3转子质量不平衡
第一，如果汽轮机在运行过程中发生叶片折断、脱落等问题，造成转子质量不平衡，以至于转子每旋转一周就会受到一次不平衡质量的离心力冲击影响，最终体现的结果便是异常振动。第二，汽轮机在运行过程中，当转子发生弹性弯曲，即便不会引起动静部件发生摩擦也会导致异常振动问题的出现。这种振动特性与转子质量不平衡的振动情况类似，不同点就在于轴向振动较为突出，特别是当汽轮机超过临界转速时轴向振动幅度会大幅增加。第三，汽轮机轴承油膜不够稳定，甚至出现了破坏现象，以至于轴瓦乌金很快被烧毁，继而导致轴颈因为受热而发生弯曲，于是出现了剧烈振动的问题。
第四，由于汽轮机内部的动静叶片发生相互摩擦，通流部分的轴向间隙不够，隔板出现弯曲，迫使叶片发生变形，推力轴承的安置不当，内部部件引发摩擦问题，从而导致异常振动的发生。第五，汽轮机内部发生水冲击，增大了转子的轴向推力，产生了较大的不平衡扭力，导致汽轮机转子发生异常振动，甚至会将推力瓦烧毁。
3汽轮机运行振动解决措施
3.1降低启动振动现象
为有效处理机组发动时出现的胀差过大现象，需要做到：一是严格确认主蒸汽的温度，如存在过高现象，应及时将主蒸汽的温度降低至合适范围；二是严格控制流量变化速度，作为补充主蒸汽温度控制的手段，达到更好控制胀差的目的。三是要实时调节轴封供气压及温度，可以在一定程度上控制胀差。四是在汽轮机启动过程中，当机组维持一定转速时，改变凝汽器真空则改变了汽缸进汽量，可以在一定范围内调整胀差。
3.2气流激振现象的应对方法
因为不同的振动所导致的振动故障，在进行处理时方法也各不相同。对于汽轮机的气流激振问题，要根据汽轮机的实际情况，跟踪记录和研究分析气流激振的现象。首先要对汽轮机的振动数据进行分析，利用所收集的数据，制作出对应的振动曲线图，通过对汽轮机在运行过程中的振动变化情况进行观察分析，具体有振动变化的范围和方向，进而对汽轮机气流激振的现象发生的原因进行确定，有针对性地采取相应的解决办法。对汽轮机的负荷变化进行细致的控制，通过分析汽轮机的运行状况来对进气阀的开度进行调节控制，对气流激振的负荷范围进行规避，可以有效的消除气流激振的现象。
3.3提高转子质量
首先，通过温度控制的方式在机组冷状态下进行相关的启动，对于负荷值进行相关的分析，有效避免内应力的存储，造成转子的热变形。技术人员可以从振动频率分析入手，对于相伴随的应力发生情况进行有效地记录与控制，对于转子的弯曲变形情况进行异常振动的相关分析。其次，通过压力传感器以及振动传感器等，对于转子永久弯曲变形和临时弯曲变形带来的不同振动情况进行合理的故障控制，在找出造成转子温度升高的原因后，对于转子的离心参数进行合理的分析与计算，避免两端同时振动的情况，造成离心片力较大，影响相互抵消效率。最后，在某个算数点上对于振动的幅度进行合理的规避，避免不平衡的转动情况导致临界速度下降，影响整个温度控制的实际效果。除此之外，技术人员还可以通过转子热变形的相关故障处理等，通过更换新的转子，来避免这种异常振动情况的发生，如果振动力取消，那么机组就不会出现转子热变形导致的异常振动。然而，在实际的管理中，转子热变形的表现形式还复杂多样，只有对原因进行有效的排查，针对性进行处理与更换，才能够提高生产运行的安全水平。
3.4提高机组膨胀和温度的措施
机组的膨胀由多种原因造成，从成型角度看，原因可分膨胀不均匀、温度不稳定的故障。因此，为避免机组故障，可定期检查、维修和更换顶升系统。操作汽轮机设备前，有必要提供均匀的预热，使汽缸保持温度。还需要监测润滑油温度、轴封温度和排气蒸汽温度。如果发现温度不符合操作要求，必须及时采取相应措施，建立自动温控系统。
结语
综上所述，汽轮机在异常振动的作用下，不仅会造成汽轮机组各个零部件之间的连接发生松动，更会削弱气缸、轴承座以及基座之间的连接刚度，从而使振动愈发加剧，最终迫使汽轮机组停机。及时有效地找出汽轮机异常振动的实际原因并做好预防控制能够提高汽轮机的运行水平。
参考文献
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