关键词：发电厂；汽轮机；振动故障；故障检修
引言
社会经济飞速发展背景下，人们的生活水平不断提高，在日常生活和工作中对于电能提出了更高的要求。在火电厂中，汽轮机是确保电厂稳定运行，完成发电任务的关键所在，其稳定性和安全性也因此受到了技术人员的高度重视。而汽轮机在运行过程中，会因为各种因素的影响而产生机组振动的问题，严重时可能导致机组无法正常运行，甚至可能引发相应的安全事故。
1火电厂汽轮机概述
火电厂是指在发电的同时,借助汽轮机的抽汽或者排汽进而可以供热的火电场。而且火电厂需要靠近热负荷的中心和靠近人口密集的地区,为了方便给用户供应热能。国家对于火电厂的要求要比同容量的普通火电厂的要求要高得多,火电厂的结构也相对复杂一些,火电厂采用集中供热的方式进行运作,从而减少了煤量的使用,排污量也因此得到降低,对环境造成的污染小。目前我国的火电厂采用动力配煤的技术,能用以解决煤电的消耗大和燃煤供应不足等问题,借此也能够增加火电厂的使用年限,节约资金。汽轮机在火电厂的工作就是使蒸汽热能转化成机械能的旋转式动力的机械设备。汽轮机能够在多方面进行使用,比如说它能够作为发电机组进行工作运转。汽轮机的组成部分分为转动部分和静止部分。其中连轴器,叶轮组轴和动叶片属于转动的部分。而气缸轴、承隔板和静叶属于静止的部分。汽轮机工作中配套使用的机械,部分还有锅炉和发电机,以及其他加热器的装置等。值得引起注意的是,汽轮机是在高温高压的环境下工作的,并且他是被规划于精密类重型机械设备的范围。进一步探究汽轮机的工作原理会发现,当锅炉内的蒸汽传输到蒸汽机内部时,蒸汽会在那个时候进入过机组的喷嘴,通过这种方法,蒸汽将自身所携带的热能转化为机械能。现代的汽轮机,相比于传统的复式蒸汽机,汽轮机的转速更快,连续性也比较强,这一些明显的优势是汽轮机的输出功率高于复式蒸汽机的输出功率。
2火力发电厂汽轮机振动故障分析
2.1转子质量不均衡
由于转子质量不平衡而产生的离心力或激励力，是发电厂中最重要的振动问题之一。转子质量参差不齐可以分为几大类，但都会直接影响系统的性能。例如，如果由于转子弯曲而不能及时调节装置的弯曲状态，则会发生零件的摩擦，导致工件和导向板之间的摩擦增大。调度控制不充分会导致汽轮机叶片变形和膜片弯曲而引起振动问题，这样蒸汽涡轮汽轮机的振动问题会随着速度增加、提升离心力的力度。对于轴向振动的某些变化，必须预先设置电阻，以便评估振动幅度。根据动态轴承安装的特定要求，严重的操作错误或其他现象可能会导致明显的振动问题。简而言之，在汽轮机机组运行期间，如果轴承系统与重力相关的刚度值始终保持稳定，则在运行开始时机组的振幅会进一步增加，并且机组的振动将逐渐显示出相同的频率特性。
2.2油膜失稳
汽轮机油膜失稳形式包含两种：油膜振荡与半速涡动。其中，半速涡动多发生在转速低于第一临界速度期间，随着转速的不断提升，在某一低速阶段开始，该振动会不断升高，有时随着转子速度的增加，这一情况也会逐渐消失。随着转子转速的不断变化，涡动频率也将不断变化，但转度半频关系一直不变，识别半速涡动法多使用级联图，级联图中，半频振锋频率点体现为斜率为2的直线。此外，波形图中和轴心轨迹中也经常可以看到低频特征。
2.3汽轮机的安装和检修的原因
在汽轮机进行一段时间的安装和检修的过程中,往往会给机组带去或多或少的影响。并且透过大量的机组振动原因得出,在进行汽轮机的安装和检修过程中,由于不正确的操作使得汽轮机产生振动。下面将简要分析汽轮机震动影响较为明显的几个点和相关的解决措施。汽轮机主要是依靠两端的轴承支撑整个整体。因此,当汽轮机两端的轴承标高不处在同一个范围的时候,轴承的负荷分配量不均匀,这就极其容易导致汽轮机振动。
这就要求火电厂在进行汽轮机的安装时,相关要求要严格按照厂家的专业建议。并且结合厂里的实际情况作出合理的改动和调整。务必使得两端的轴承标高,处在统一范围之内。
3火力发电厂汽轮机振动故障检修措施
3.1进行技术创新
在电厂管理过程中，可以进行适当的技术改造。在设备工作阶段，主要使用直接启动模式。该控制方法对设备是高度磨蚀的，并且非常容易振动。考虑到其特殊性，有必要提前进行技术创新。第一，解决转子热弯曲的问题。主要方法是及时更换新转子，新的转子不会产生异常振动，而汽轮机则不会因此被诱发。第二，解决转子质量不均的问题。在调整了机组的振动数据之后，可以掌握机组的负载数据并确定引起气流激发振动的机组的工作状态。通过减小负载变化率并避免气流激励的负载范围，可以避免气流激励。第三，解决轴不对称的方法。一旦发生异常情况，必须及时调整每个设备并更换零件，避免摩擦和振动。
3.2解决油膜振荡故障
汽轮机工作期间，经常有油膜振荡情况出现，因此有必要合理采取措施解决，主要方法较多：第一，增加轴瓦比亚处理；第二，减小轴瓦顶端间隙，增加上轴瓦承合金宽度；第三，缩小轴颈和轴瓦间接触，但避免这一角度过小，具体可以将其控制在300～400内；第四，降低润滑油粘连度；第五，调节转子位置到平衡状态。
3.3做好检修处理
从汽轮机运行的角度，一是需要在实施检修维护的过程中，做好转子检查，依照相关工艺的要求完成叶片安装，规避动静摩擦，同时需要就一些关键部位的动静间隙进行调整；二是应该明确汽缸和转子的膨胀规律，当汽轮机工况及状态发生变化时，及时做好胀差调整；三是就启停环节，需要严格管控上下缸蒸汽参数、监视段压力以及温度差等参数的控制；四是启动前和提速前，需要监测好转子的振动和晃度，避免出现超限强制启动的情况。另外，在修正了各种突发情况之后，有必要强调日常应用需求、及时关闭操作设备的意识，并尽快执行维护以避免事故发生。
3.4其他震动预防措施
第一，当机组运行期间振动增大，或者发出异常声音时，运行人员应对可能引起机组振动的原因以及运行参数进行检查分析。首先检查主汽门及调节汽门是否开启正常，上下缸温差是否正常，机组热膨胀是否均匀，机组负荷和蒸汽温度是否突然变化；其次检查润滑油温、油压是否正常，检查轴承回油温度及轴承乌金温度是否正常；若以上方法查不到问题所在，可以适当改变机组负荷、发电机励磁电流，观察振动变化情况，并做好记录，对振动原因进行进一步分析。第二，若未能查到振动原因，应联系专业人员对振动频谱进行测量，确定振动原因并采取措施减轻或消除振动源。第三，振动超过运行极限值时，应紧急停机进行处理；当机组出现强烈振动或汽轮机内发出明显的金属响声时，应立即破坏真空紧急停机。
结语
综上所述，近年来，我国的发电厂取得了长足的进步。发电厂设备大多数涉及汽轮机的事故，在损坏之前工作的过程中都表现出明显的振动特征。在特异性方面，有必要根据管理流程的要求执行基本的管理任务，并避免其振动问题。在日后发展中电厂企业还需要重视汽轮机震动带来的不良影响，结合实际情况制定有效预防措施，以保证汽轮机安群稳定运行。
参考文献
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