（大唐河北发电有限公司马头热电分公司 056000）
摘要：火力发电作为我国供电方式的重要手段之一，对于维系我国民生的正常运行具有着重要的作用。在火力发电当中，汽轮机是必不可少的一种设备，如果其发生振动异常故障，就会对发电的效率产生严重的影响，为了保障火力发电的高效率运行，是汽轮机能够为其发电提供有效的帮助，研究汽轮机的异常振动故障以及探索其解决方法意义重大。在本篇文章中，对可能会导致汽轮机异常振动的原因进行了论述，同时提出了相应的解决措施。
关键词：异常振动；汽轮机；处理措施
火力发电工程对于我国健康快速发展来说具有重大的意义。随着近些年来我国对电量需求的逐渐加大，提升火力发电的效率也越来越被人们所重视。而在火力发电当中，汽轮机具有着不可替代的地位，因其属于机械设备，所以必然会产生一些列的故障，其异常振动属于一种比较常见的问题，解决好该问题对于促进火力事业的发展具有重要的意义。
一、汽轮机异常振动研究的重要性以及对其的判断方法
1、汽轮机异常振动研究的重要性
发电机组在火电厂中属于非常重要的一个部分，而汽轮机组又是发电机组当中的重要组成部分。汽轮机组在长时间的运行过程中，会出现很多的故障，发电机组很有可能因为这些故障而无法正常的运行。而在众多的汽轮机组的故障当中，相对来说比较复杂的一个故障就是汽轮机的异常振动。而有很多的原因会导致其发生异常振动，任何一个与机体设备相关的零件都可能会导致机组的异常振动，例如：油温的控制、油质的差异以及进弃参数等等。所以，只有找准汽轮机异常振动的原因，才能够在根本上解决该问题。
2、判断汽轮机异常振动原因的方法
在火电厂中，汽轮机是一种非常重要的机械设施，致使其发生异常振动的原因多种多样，其表现形式也是五花八门，其中由于转轴问题或者是瓦盖震动所引起的异常振动都是比较常见的故障。当汽轮机发生故障时，要想准确的找出产生的原因以及发生的位置时，可以首先从相邻轴承的相位、振动相位的变化、振动的稳定性以及振动的频率等入手[1]。能够通过时间、温度、电磁电流以及汽轮机的转速等的变化来判断汽轮机异常振动的稳定性，进而找出引起汽轮机异常振动的原因。通过振动相位以轴承相位关系来判断故障原因，主要是观察分析其振动相位是否发生改变，相邻的两个轴承中间的相位是关系是相反的还是相同的。振动异常故障不仅可能由硬件设备引起，其设计的缺陷也有可能导致该问题。当我们在现实的工作当中，发现汽轮机存在设计的缺陷，但是我们又不能够更换的情况下，就需要能够全面了解、掌握汽轮机组当中的故障点。当汽轮机发生异常振动时，应该立即对其进行隐患排查工作，找出问题的原因。当发现该故障确实是由设计缺陷造成的，要及时对其进行维修；而如果跟设计缺陷无关，那么就需要对其故障进行重新的排查。
二、可能导致汽轮机异常振动的原因
1、转子热弯曲
有很多的原因可能会导致机组的转子发生热弯曲的情况，其中比较常见的有：中心孔进油、气缸在运行的过程中出现进水的现象以及自身的热量所产生的应力等等，这些都会导致汽轮机组中的转子发生热变形。而正是因为转子的热变形，所以导致了汽轮机组的异常振动。转子的热变形所产生的危害可能是临时的，也有可能是永久性的，他们所造成的危害具有不同的表现形式，但是在其本质上都是属于转子的质量偏心所引起的。因为质量偏心的存在，所以产生了旋转矢量激振力[2]。这也就会引起汽轮机的异常的振动。周弯曲可以使两端做锥形运动，在轴向上形成比较强的工频振动。当转轴弯曲时，会因此而造成转子和弹力不平衡的现象，进而产生不一样的离心相位，它们两个互相作用，使两者之间的作用力互相抵消掉了，当转速达到某个特定值时，就会减小转轴的振动幅度，产生“凹谷”相撞，这跟因转子不平衡而形成的动力特征是有着很大的差异的。当弯曲作用力小于不平衡值时，减少的振幅的量就处于临界转速的下面；而弯曲作用力大于不平衡值的时候，减少的振幅量就处于临界转速的上面。
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2、气流激振
在大型的汽轮机组当中，一般都是由于气流的激振而引起异常的振动，气流激振具有如下几个特点：第一，当施加给汽轮机的负载超过了其所能承受的额定值时，就会导致汽轮机组当中的轴承剧烈的振动；第二，由于强烈的振动而产生的频率同转子在高压状态下的临界转速相同；第三，通常气流激振都是发生在高压转子段。在大型的汽轮机组当中，都具有比较长的末级时间，在叶片的末端气体可能会发生紊乱，甚至是发生气流激振；当不均匀的气流冲击叶片时也能够形成气流激振。
3、油膜震荡
当油膜在高速的运转的过程中，汽轮机组当中的转子就会失去稳定性，它不仅仅需要围绕轴线旋转，还要围绕平衡点来进行涡动，这样就特别容易致使油膜产生激震荡。当涡动频率达到转子转速的一半时，如果半涡转动的速度与转子临界的速度相同时，就有可能导致半涡转动产生共振现象，从而发生强烈的振动。
4、摩擦振动
在摩擦振动当中，主要有两个的特点，第一，因为转子热弯曲会形成新的作用力，从而打破原有的各力之间的平衡，这时的振动信号主频率依旧是工作频率，但是由于某些非线性因素以及冲击的影响，可能会导致频率发生变化，也有可能发生波形的“削顶”现象[3]。第二，当发生摩擦振动时，会导致相位与振动幅度之间发生波动，并且其波动可能会持续很长一段时间。轻摩擦所产生的温度要低于重摩擦，这就极有可能会致使转子的截面上出现不均匀的温度分布，而转子的局部温度过大会导致热弯曲，进而导致不平衡力的加入，使转子发生振动。
三、解决汽轮机异常振动的措施
1、解决转子热弯曲的措施
针对转子热弯曲这一现象，要想解决这一故障，就需要对转子进行及时的更换，进而使汽轮机组当中的异常振动得到减弱，当消除了强烈振动之后，就不会产生一定强度的作用力，在根本上杜绝了异常振动情况的发生。
2、解决气流激振的措施
要想解决气流激振的问题，就要根据其气流振动的特点，跟踪记录、观察分析近阶段以内的每一个机组在机组满负荷情况下的数据以及其振动的数据，并把所得的数据制作成曲线图，分析研究曲线图当中的变化情况。也就是说，确定机组在不同情况下，产生气流激振状态下的工作情况，为了避免气流激荡状况的发生，可以使负荷的变化率降低以及避免机组在满足气流激振范围内的负荷下工作的方式来实现。
3、解决油膜震荡的措施
要想解决油膜震荡的问题，可疑通过以下几个方法。第一，增加轴瓦比压，避免油膜振荡。第二，将轴承合金的宽度加大或者是使轴瓦顶部的间隙尽量的减小，第三，使轴瓦和轴颈之间的接触角度减少至一定的范围。第四，将润滑油的动力粘度降低。第五，降低转子当中的不平衡分量，维持各个平衡力之间的关系。
4、解决摩擦振动的措施
为了解决摩擦振动的问题，就要求加强对汽轮机组的平时维修工作，并且，在机组的工作过程中，还要仔细观察其是否存在零件之间的摩擦声音，当发现有异样的声音出现时，要立即对其进行维修或者是更换零件，规避因零件摩擦而引发汽轮机组发生故障的风险。
总结：汽轮机的异常振动严重的影响了火力发电的效率。常见的异常振动原因有转子的热弯曲、气流激振、油膜振荡以及摩擦振动。通过及时更换转子，对机组工作进行跟踪观察，加强对机组的日常维修工作等都可以解决该问题。
参考文献：
[1]黎剑.火电厂汽轮机异常振动原因与处理措施[J].工程技术（全文版），2016（11）：00182-00182.
[2]张瑞刚.浅谈火电厂汽轮机异常振动原因及处理措施[J].工程技术：文摘版，2015（12）：00109-00109.
[3]陈可露.火电厂汽轮机异常振动原因及解决对策分析[J].中国新技术新产品，2016（15）：63-64.
论文作者:贾剑飞
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/19
标签：汽轮机论文; 转子论文; 异常论文; 机组论文; 汽轮论文; 气流论文; 发生论文; 《电力设备》2016年第23期论文;