池向阳
福建大唐国际宁德发电有限责任公司 福建省宁德市 355000
摘要：电厂设备的日常维护和保养是电厂维护部门的重要工作内容，特别是汽轮机组作为电厂必不可少的组成部分，不仅日常的维护工作量大，而且汽轮机组的异常振动会对整个发电机组的运行质量产生重要的影响。因此，本文主要对电厂汽轮机异常振动故障和诊断研究展开相应的分析和探讨。
关键词：汽轮机；异常振动；故障
引言：对电厂汽轮机振动异常故障分析，通常是由发电企业设备维护部门提供有关方面的技术参考和理论知识。汽轮机异常振动是发电厂中常见的故障问题，同时也是难以确定的故障问题。引起机组振动故障原因有很多，不仅有设计制造方面的问题，也有运行方面的原因。除此以外，还有安装和检修及其他方面的多种原因。本文主要对汽轮机的异常振动故障的具体原因进行分析，并提出有效的解决方案。
1 汽轮机组异常振动故障分析
1.1气流激振现象
气流激振主要有两个重要的特征，分别是：（1）出现了相对较大量值的低频分量。（2）振动的增大会受到运行参数的影响，如负荷增大呈现出突发性。产生此种这种情况的主要原因，是因为叶片受到了不均衡的气体来流冲击发生气流激振。除此以外，还有以下原因：①末级较长，气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱致使发生气流激振情况；②轴封；③转子与气缸或者是同心度偏差过大；④若两端支撑的轴承标高未在合理的范围内，那么两端轴承的负荷分配会存在不合理的现象，在负荷相对较轻的一端，轴内的油膜会处于不理想状态，或者是根本无法建立油膜，从而诱发机组的自激振动：油膜振动和气流激振[1]。
1.2转子热变形引起的异常振动
转子热变形造成汽轮机组异常振动，在一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有着密切的联系时，同时机组冷态启机定速达到标准以后，机组出现异常振动，此种情况主要是因为转子热变形弯曲引起了汽轮机异常振动。另外，摩擦能够产生抖动和涡动等相关情况。这主要是因为转子热弯曲会出现新的不平衡力。尽管振动信号的主频是工频，但是因受到冲击和部分非线性因素的影响，极易出现以下情况：部分分频、倍频分量和高频分量。在摩擦十分严重的情况下，幅值个相位将会不再发生任何波动，振幅会迅速的增加。
1.3汽轮机调速系统引起异常振动
汽轮机组调速气门在实际运行过程中通常会发生摆动的情况，从而造成汽轮机轴瓦振动增加，对机组的安全稳定运行造成了非常严重的影响。其种情况主要体现在开机时转子定速难度系数高，转速摆动达±20r/min。机组在具体运行过程中，经常出现主泵出口油压瞬间下降之后回到原值。高压调速气门在机组运行阶段，主要会发生左右振动比较大的情况，尤其是在阀门位置，振动异常的剧烈，在情况特别严重的情况下，会造成轴瓦损坏[2]。
1.4汽轮机凝汽器真空偏低引起异常
汽轮机的热效率主要是通过凝汽机排汽口建立，并维持在相应的真空度来构成。在凝汽器真空度出现降低的情况，便会对汽轮机的运转产生直接的影响。尤其是在高温环境下影响非常大，而引发汽轮机的凝汽器真空度发生降低，主要是由于凝汽器结垢以及真空气密性相对较差等。
1.5油膜振动引起的异常振动
汽轮机的油膜振荡主要是发生在发电机组的启动升速环节，这种情况下，汽轮机的油膜振荡主要是因为发电机转子在轴承油膜上高速旋转，受到了很大的荷载作用，对初始稳定性造成破坏，最终所形成的后果。
在发电机转子在轴承油膜上进行稳定运行的过程中，转轴主要是围绕轴线旋转的，若是稳定性遭受到破坏时，轴颈旋转的线速度会发生相应的变化，转子和轴承之间所产生的摩擦损耗也会随着而发生变化，在这种情况下，轴系的临界转速会逐渐降低，油膜的压力则会明显的升高，进而导致汽轮机发生油膜振荡，对汽轮机组的工作稳定性产生了直接的影响。在汽轮机发生油膜振荡过程中，振动随着转速的增加，振幅恒定不变。在轴颈的转速连续不断增加的情况下，半速涡动的振动频率也会相应的增加，在振动频率增加至大转子的第一临界转速的两倍时，涡动将会被共振放大，振幅也会因此而发生变化（增大），造成转轴发生剧烈的跳动现象[3]。若是汽轮机产生油膜振荡的情况在非常严重的情况下，机组主轴的外露部分则会受到一定程度上的影响，最终出现振荡的现象。
2 汽轮机异常振动的诊断
分析发现汽轮机组异常振动原因，并根据其采取有效的维护方法，是确保汽轮机组得到安全稳定运行的关键部分。因此，以下便是对电厂汽轮机异常振动故障的展开具体分析：
2.1 油膜振荡的检修
通过汽轮机组油膜振荡的故障原理可知，要想轴承和转子得到安全稳定的运行，应最大限度减少摩擦力。并采用压力和湿度都符合标准规定的润滑油，及降低润滑油动力粘度。主要是由于润滑油粘度很大，油膜的承载力也会增加。但是若仅增加润滑油的粘度，不但会破坏油的均匀分布，而且还会增加相应的摩擦力。另外，也可以采取减小轴瓦顶部间隙，增大上轴瓦轴承合金的宽度，减小轴颈和轴瓦之间的接触等方法来有效排除油膜振荡的故障[4]。
2.2 气流激振引起的异常振动的检修
关于气流激振所引发的异常振动，主要是通过调节整个机组的给水量和调整整个高压调速的气门等，然后明确机组产生这种气流激振的实际状态，并使用降低负荷率和避免出现气流激振的负荷范围的方法，以此来防止气流激振的情况发生。
2.3 转子热弯曲的检修
由于汽轮机的转子主要工作的范围是在蒸汽区，所以热弯曲是比较常见的故障。因此在设计的最初阶段，需要采用耐腐蚀性强和耐高温高压的材料进行制作。当发现汽轮机转子出现热弯曲的情况，有效的解决方法是及时更换新的转子，杜绝汽轮机组的异常振动故障的发生。
2.4 汽轮机调速系统故障的检修
关于汽轮机调速系统故障，主要实施的解决方案有效以下几点：（1）在实际开展设计工作时，需要充分考虑油管路与油动机整个系统的有效组合动态的基本特性，并对整个调节系统的油管路实行有效的改进。（2）强化油质管理，主要的方法，是对硅藻土过滤器和系统中全部的精密过滤器，采取定期更换的方式，以确保滤网处于畅通无阻的状态[5]。（3）在油质滤油化验符合标准规定以后，更换电液伺服阀内滤和电液伺服，并定期做好电液伺服阀内滤网的清洗和更换工作。（4）确保气门门杆与连接套符合标准要求，并保证接触面在75%以上，防止振动引起异常现象出现。
2.5 汽轮机凝汽真空偏低引起的故障检修
关于汽轮机凝气真空偏低引发的故障，采取主要的解决措施有以下几点：（1）降低真空气密性，可以实行的方法是对喉部、凝汽器汽侧及真空系统采取灌水检漏，并对喷嘴做好定期的清理和检查工作。同时对汽轮机轴封进行全面性的定期检查，主要是消除机组漏气点和强化抽气效率。（2）关于凝汽器结垢，主要是通过对凝汽器实行化学除垢的方式。一般是选取浓度5%的氨基磺酸，并将其作为主洗剂对铜管缓和做好清洗工作，再加上0.5%的铜缓蚀剂、酸性缓蚀剂、0.2%氢氟酸以及适量渗透剂，而流速通常会控制在0.1m/s左右。在实行循环清洗以后，若是连续两次酸度的测定含量保持一致，则表明清洗干净。
结束语：汽轮机的异常振动原因多样化，所以在日常检查故障过程中，必须要全面分析异常振动的原因，并根据主要原因采取有效的措施加以应对，保证存在的各项问题能够得到及时的解决。
参考文献：
[1]王涛.电厂汽机异常振动故障及诊断分析[J].科学与信息化,2020,(7):95,101.
[2]王玉国.某火电厂#2机组异常振动分析及故障排除[J].科技与企业,2019,(10):285-285.
[3]任韬.信息化背景下浅谈电厂汽机运行故障及解决措施[J].科学与信息化,2018,(27):72.
[4]丛君.浅析发电厂汽轮机异常振动的原因分析及解决措施[J].科技与企业,2017,(12):306-306.
[5]李建华,屠元旺.宁海电厂2号机组热态启机过程中低压转子振动大分析[J].电源技术应用,2019,(1):100.