关键词：汽轮机；振动故障
一、30万千瓦汽轮机
汽轮机作为热电厂生产电力中的重要组成部分，主要功能是把热能转化为机械能的设备。起源于公元一世纪时，当时又被称为风神轮，也是最早的反动式汽轮机的雏形。而随着科技的不断发展，世界各国都对汽轮机加大研究，不断提高汽轮机设备的功率，提高运行经济性减少能源损耗。而现在汽轮机以及发展到功率大、效率高、寿命长的优势特点。汽轮机的主要组成部分是由气缸、转子、刚性联轴器、半挠性联轴器、挠性联轴器、静叶片、动叶片、汽封、轴承。在和以往的蒸汽机相比，汽轮机具有连续性、高效性、流量功率大而安全上也更为可靠耐用。而现今因汽轮机在日常运行时因负荷过高从而出现相对的故障问题，例如在汽缸漏气上、漏油、裂纹渗漏、汽缸变形、开机振动等[1]。所以需要工作人员根据这些问题进行分析从而解决找到解决问题的措施，并加强设备巡检避免设备故障。
二、汽轮机振动故障分析
（一）轴不平衡和弯曲振动故障
汽轮机的轴不平衡震动现象主要是由于机械设备的四种不平衡所导致的，分为既静不平衡、双面的不平衡、动态的不平衡还有动静不平静的状况，而在轴的静态不平衡情况中，其主要的一个原因是截面不平衡所导致的现象，使轴在旋转的过程中出现一种不平衡的力矩M，在轴出现一阶转频的振动时会有一种周期性的变化，如果长期以往之间会导致汽轮机损坏。在其他的三种不平衡状态中主要的原因是因为多个截面的不平衡状态所造成的现象，使转动时的转子在各个截面的震动相位与幅度值存在显著的差异，使汽轮机出现阶段性振动[2]。而这种不平衡的主要特征是转子的不平衡振动波形和正弦波形较为相似，在转子频谱上也能看出，谐波能量主要集中自基频方面，在实际转速上要比临界转速低时，而所表现出来的振幅为正相关，相反转子转速高于临界转时，振幅会变成一个固定的数值，当两者相近时就会出现共振的现象，这个时候的振幅也会粗于线峰值。当转子的运行轨迹法系鞥变化主要是呈现椭圆的形状时，对汽轮机的运行就会带来较大的危害。在轴弯曲上会是会产生汽轮机振动的另一个原因，而轴弯曲主要是由于同流部分动静的摩擦转子局部过热，当超出了一定的极限时就会产生塑性变形，使该部位呈现一种凹面，另外就是当汽缸进入冷水还有冷气是温度发成过大的变化从而造成的。在人为方面主要是由工作运行值班人员未按照规程制度去进行操作导致操作出现问题，引发汽轮机轴弯曲的现象。
（二）轴不对中与连轴接故障
在旋转的机械中有百分之六十的占比故障都是因为轴部队中的关系，而在汽轮机的轴的旋转过程中，如果轴转子不对中就会产生设备的震动，联轴器的偏移，甚至于轴承严重磨损[3]。油膜也会失稳，轴就会弯曲变形，所产生的危害带来的经济损失等都是极为严重的。在轴不对中还分为两种情况分别是轴承的不对中和轴系的不对中。轴颈在轴承中产生偏斜的现象就是轴承的不对中，在这种情况下本是不会产生振动的但主要会影响到油膜性能和阻尼进而产生不良的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在转子不平衡的状态中，轴承本就不对中对不平衡力的反作用就会直接产生振动的现象。机组个转子之间的联轴节在连接时如果不在同一条直线上，就是轴系不对中，而这种现象主要是安装时产生误差，管道应变、温度变化热变形、基础沉降不均匀所引起的。因为不对中所以轴向、径向交变力，就会引起轴向振动和径向振动的现象。而这种不对中引起的震动状况，会随着不对中的情况或大或小而产生震动的或大或小。
（三）液压设备和气流激振的震动分析
气流激振的振动会直接影响汽轮机的振动，而汽轮机震动就会间接引起液压设备的故障。汽轮机对于振动是较为敏感的，在汽轮机的运行过程中会出现各种因素对汽轮机产生影响从而引起汽轮机的震动，其中在汽轮机受到不平衡气流的影响时，所产生的振动幅度和频率就会受到一定的影响，进而出现故障问题。在汽轮机受到气流影响的同时，本正常运行的汽轮机就会导致出现低频分量，主要是因为汽轮机受到不平衡气流的影响对正常的运行状态产生变化，导致汽轮机发电机组的叶片出现影响，从而出现膨胀的现象，进而导致气流激振的发生。而汽轮机发生振动时，液压设备可能会因此出现渗透的状况，这种渗透现象也会之间加大汽轮机的振动，从而恶性循环。因为液压设备的出现故障不仅会影响正常运行，在长期的运行中，超负荷现象也会导致液压设备出现裂痕缺口等现象。出现的渗漏现象就会直接影响汽轮机的运行，从而导致振动故障。
三、处理振动故障策略
（一）轴的不平和不对中处理措施
根据汽轮机所产生的振动所找到的原因点分析，在轴和连接轴的平衡上在安装时进行规范的正确安装，在转子各部分之间的空气也要进行控制，在平衡轴之间进行调整从而达到最为标准的状态，使整体设备的配置减小存在的问题，轴不对中需要进行准确的校对，进而达到标准的状态，最后在进行全部安装完成后，对每个设备进行具体测试，达到所有设备没有问题，进而投入使用[4]。这样确保了汽轮机的稳定性，在安全上也能得到进一步保障。
（二）气流激振和液压渗透处理措施
针对气流激振和液压设备渗透的问题上，在气流激振上主要是发电机运行中所产生的现象，而为了避免这种现象需要工作人员对发电机组进行调试，从而通过高压调速气门来消除气流激振的现象。液压设备的调整需要一定的技术水平，而有序液压设备的材质特殊性，修复往往达不到预期效果，所以根据这种情况在小故障能处理的故障上进行处理，当不具备处理能力是进而换掉设备。为了避免故障从业人员应对设备加强巡检记录，一旦出现任何一点异常情况应立即解决处理，最大程度的减小经济损失。
结语：
综上所述主要阐述了汽轮机在运行时出现振动的现象，而根据这现象研究表明主要是存在于轴承上的不稳定，为有效避免设备振动应在安装时就要严格规范进行，在日常运行时需要加强巡检和设备的维护，从而减少设备出现故障，达到高效运行。
参考文献：
[1]陆颂元,吴峥峰.《汽轮发电机组振动故障诊断及案例》[J].汽轮机技术,2019,61(06):485.
[2]贺远锋.汽轮机启动过程中的振动故障及解决措施[J].技术与市场,2019,26(06):143-144.
[3]聂孟杰.汽轮机组开机过程中振动故障分析及处理[J].设备管理与维修,2019(07):80-81.
[4]李跃宇.汽轮机振动的故障特征分析及处理探讨[J].技术与市场,2019,26(01):175.
论文作者:李连斌
论文发表刊物:《中国电业》2019年21期
论文发表时间:2020/3/10
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