張強

摘 要：汽輪機(jī)是火電廠的關(guān)鍵設(shè)備之一， 它的正常運行直接影響著火電廠的安全和穩(wěn)定。由于汽輪機(jī)在使用過程中不可避免地會發(fā)生各類故障，其中異常振動是最常見又最難明確的一類故障。本文首先對汽輪機(jī)的異常振動現(xiàn)象進(jìn)行了簡單分析，然后具體地對汽輪機(jī)異常振動的原因和應(yīng)對措施進(jìn)行研究，對于有效解決汽輪機(jī)異常振動故障和促進(jìn)火電廠的安全運行有重要意義。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；異常振動；原因；應(yīng)對措施

中圖分類號：TK26 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0137-01

隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，我國對電力的需求也逐步增大。汽輪機(jī)作為火電廠的重要設(shè)備，在使用過程中異常振動為常見故障之一。當(dāng)汽輪機(jī)發(fā)生異常振動時，會引發(fā)一系列不良后果。首先汽輪機(jī)組內(nèi)的轉(zhuǎn)子會受到很大的動應(yīng)力，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生疲勞甚至直接損壞，同時汽輪機(jī)的螺帽和螺栓出現(xiàn)松動，造成蒸汽泄漏，進(jìn)而產(chǎn)生動靜摩擦，使軸承發(fā)生嚴(yán)重磨損，影響汽輪機(jī)的安全運行和生產(chǎn)。因此，對汽輪機(jī)異常振動現(xiàn)象進(jìn)行分析，并研究對應(yīng)的處理措施就顯得尤為重要。

1 汽機(jī)機(jī)異常振動現(xiàn)象分析

汽輪機(jī)以高速度運轉(zhuǎn)時，必定會產(chǎn)生振動，這樣的振動是汽輪發(fā)電機(jī)組在正常運行時的許可狀態(tài)。但是，一旦振動超過標(biāo)準(zhǔn)許可范圍，就變成了異常振動。通過對汽輪機(jī)的振動情況進(jìn)行檢測能夠獲取到汽輪機(jī)設(shè)計、制造、安裝和檢修狀況的信息，并對汽輪機(jī)質(zhì)量有綜合的了解。

汽輪機(jī)之所以發(fā)生異常振動故障，其原因有多種，不同原因下異常振動的具體表現(xiàn)也不同，當(dāng)汽輪機(jī)發(fā)生異常振動的時候，通常以以下三個方面作為方向進(jìn)行切入[1]：

（1）振動的頻率。最常見的異常振動頻率主要有三種：1X、2X、1/2X。（2）振動穩(wěn)定性。汽輪機(jī)異常振動穩(wěn)定性要綜合勵磁電流、轉(zhuǎn)速、時間、溫度等多方面參數(shù)的變化來進(jìn)行判斷，以保證對汽輪機(jī)異常振動故障情況作出準(zhǔn)確的判斷。（3）振動相位。具體分為兩類：一是汽輪機(jī)振動相位變化，是指振動相位是否發(fā)生變化；二是相鄰軸承相位關(guān)系，是指相鄰軸承相位關(guān)系是相同還是反相。

硬件設(shè)備問題是引起汽輪機(jī)異常振動的主要原因，此外，汽輪機(jī)因設(shè)計缺陷而引起異常振動的問題也很突出。工作人員必須全面掌握機(jī)組故障點，從而可以在汽輪機(jī)發(fā)生異常振動的第一時間首先檢查隱患故障點。

2 汽機(jī)機(jī)異常振動原因及應(yīng)對措施

2.1 汽流激振

大型汽輪機(jī)組由于末級較長，在葉片膨脹末端氣體發(fā)生流道紊亂和汽流激振現(xiàn)象。汽輪機(jī)組發(fā)生異常振動狀況時，為了確定是否是由于汽流激振引起時，可以根據(jù)兩個方面的參數(shù)來進(jìn)行判斷：一是機(jī)組出現(xiàn)大量值的低頻分量；二是能夠明顯影響振動增大幅度的運行參數(shù)。為避免汽流激振引起異常振動，汽輪機(jī)應(yīng)注意幾點：（1）盡量在額定參數(shù)下運行；（2）避免在低溫低壓下長時間運行；（3）負(fù)荷不宜太大，且升降負(fù)荷時要控制好負(fù)荷升降速率。

2.2 轉(zhuǎn)子不平衡

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時會有離心力作用，若轉(zhuǎn)子沒有實現(xiàn)動平衡，轉(zhuǎn)子會在某個方向上產(chǎn)生突出地振動異常。對于這類異常振動現(xiàn)象，可以通過動平衡試驗來解決，在轉(zhuǎn)子上加平衡塊。

2.3 轉(zhuǎn)子熱變形

引起汽輪機(jī)組轉(zhuǎn)子熱變形的原因有多個方面，常見的有轉(zhuǎn)子自身熱應(yīng)力、動靜摩擦、進(jìn)冷空氣及轉(zhuǎn)子冷卻不均勻等[2]。當(dāng)機(jī)組以冷態(tài)啟機(jī)方式定速后，在帶負(fù)荷階段，轉(zhuǎn)子溫度不斷升高，內(nèi)應(yīng)力釋放使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生熱變形，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生彎曲變形，進(jìn)而引起汽輪機(jī)異常振動。為了避免轉(zhuǎn)子熱變形引起汽輪機(jī)異常振動故障，要及時更換新的轉(zhuǎn)子。

2.4 軸承間隙不適

軸承間隙的設(shè)置很重要，如果間隙不合適會導(dǎo)致汽輪機(jī)組異常振動。當(dāng)軸承間隙過大時，軸承在使用過程中振動不穩(wěn)定，影響汽輪機(jī)組正常運行。因此，在汽輪機(jī)安裝及大、小修檢修時，必須仔細(xì)檢查軸承間隙，確保符合標(biāo)準(zhǔn)。

2.5 機(jī)組油膜破壞

油膜對于汽輪機(jī)的正常運行起著重要作用，有潤滑軸承、維持轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性的效果[3]。如果機(jī)組頂軸油系統(tǒng)的頂軸油壓力及各軸瓦的頂起高度未調(diào)節(jié)好，汽輪機(jī)運轉(zhuǎn)時油膜就容易被破壞，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動力矩增大并且加速軸瓦的磨損，導(dǎo)致汽輪機(jī)產(chǎn)生特別大地振動甚至燒壞軸瓦。因此，要加強檢查，確保頂軸油系統(tǒng)已調(diào)好，溢流孔處于鎖緊狀態(tài)。

2.6 摩擦振動

機(jī)器運行過程中摩擦不可避免，影響最大的是摩擦引起的轉(zhuǎn)子熱彎曲。汽輪機(jī)在動靜摩擦的作用下，轉(zhuǎn)子由于受熱不均最終產(chǎn)生彎曲，影響汽輪機(jī)的正常振動[4]。因此，要及時檢查轉(zhuǎn)子的運轉(zhuǎn)狀況和摩擦受熱情況，查看是否發(fā)生變形，并及時處理。

3 結(jié)語

汽輪機(jī)作為火電廠內(nèi)的關(guān)鍵設(shè)備，對火力廠的正常生產(chǎn)有重要影響。因此，對于汽輪機(jī)運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)的異常振動現(xiàn)象，要明確常見原因和對應(yīng)處理措施。一旦發(fā)生異常振動故障，工作人員必須盡快查明故障原因，及時采取應(yīng)對措施，從而保證汽輪機(jī)的正常運行和火電廠的安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]盧旭東.火電廠汽輪機(jī)異常振動故障排查技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012（12）：74-74.

[2]王玉平.汽輪機(jī)異常振動的分析和治理[J].科學(xué)之友，2011（4）：19-20.

[3]袁東輝，郭洋.火電廠汽輪機(jī)異常振動故障排除注意的問題[J].科技致富向?qū)В?011（35）：365-365.

[4]李華.火電廠汽輪機(jī)異常振動原因及處理措施[J].科技風(fēng)，2010（13）.