简析火电厂汽轮机异常振动的原因及处理方法

董浩然

摘 要：众所周知，人们日常生活所需电能都是由火电厂提供，为其正常用电提供保障。为此，火电厂需要重视电气设备检测与维修工作。其中，火电厂汽轮机在火电厂中占据重要位置，属于关键性电气设备，而汽轮机运行的正常性也同样与电能供应实际情况关系紧密。文章对火电厂汽轮机异常振动原因研究的重要性进行了阐述，并对火电厂汽轮机工作的原理予以分析，指出判断汽轮机异常振动的方法，探讨汽轮机异常振动的原因并采取相应的处理措施，以供参考。

关键词：火电厂汽轮机；异常振动；原因；处理方法

中图分类号：TK263 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）32-0114-02

火力发电是电力产业中发展速度最快的一部分，同时也是为人们日常生活提供电能的重要来源，为此，火电厂维修工作应将重点放在定期检测并维修发电设备方面。要想保证发电机运营正常，那么就必须要对汽轮机进行严格检修。在火电厂汽轮机实际运行方面，会受到诸多因素影响，汽轮机异常振动是其中影响程度最大的，严重影响了汽轮机运行的安全性。一旦汽轮机振动出现异常表示发电机的运转存有安全隐患，应及时修理。

1 汽轮机异常振动原因研究的重要性

在火电厂发电机组中，汽轮机组发挥着重要性作用，同样也承担了火力发电工作的重点。而在长期运行过程中，汽轮机组的关键运行零部位也会因为运行时间过长而出现严重的磨损，导致故障诸多，对发电机组正常运行带来了负面影响。

其中，汽轮机组振动的异常性是众多故障中最为复杂的一种。而导致这种故障出现的原因有很多，机体当中任意设备或媒介都很容易成为影响汽轮机组振动异常的原因。

为此，要想解决这一问题，就需要对汽轮机异常振动原因进行研究。

2 关于火电厂汽轮机工作原理的阐述

为短时间内检测汽轮机组的故障，应当深入了解汽轮机的工作原理，进而采取措施及时排除。

其中，汽轮机的盘车装置工作原理相对复杂，以电机带动链条进行转动，而后在各个齿轮的配合之下做出传力运动，进而将动力传动至汽轮机的大轴盘车，使齿轮转动。在此过程中，使蒸汽能量转化成机械功的动力机械就是原动机，可以实现不同性质能量的转化，而主要的转换方式就是旋转。

通常，汽轮机的工作环境就是高温高压且高转速，组成的零部件十分复杂，主要包括了轴承、转子、汽缸和转轴器。而汽轮机工作原理概括來讲就是通过物体在作用力之下做功，有冲动力和反作用力。

前者主要是物体在冲击力的作用下转变速度而做机械功，后者是在反作用力的影响之下变换运动状态而做功。

3 判断汽轮机异常振动故障的具体方法

汽轮机是火电厂中具有代表性的机械设备，诸多因素都会导致其出现异常振动，具体的表现种类也不少，特别是瓦盖振动与轴振的异常变化等等。如果汽轮机有异常振动的情况，为及时并准确找出故障的原因，应当通过振动稳定性、频率、相位的变化及邻近轴承相位等多个方面对故障进行查找。在判断汽轮机异常振动稳定性方面，需要通过负荷、转速等多方面变化来保证判断的准确性。在判断汽轮机振动相位变化方面，主要的任务就是检查振动相位是否发生变化，而临近轴承的相位管理就是轴承相位的相同或者是反相情况。

导致汽轮机异常振动故障的因素不仅有硬件设备的问题，同样也会因为设计的缺陷而产生故障。如果汽轮机存在设计缺陷而不能更换，那么工作人员则需要熟知故障点，只要异常振动问题出现，就需要对隐患故障点进行及时检查，对异常振动故障进行准确地判断。如果同设计缺陷有关系，则应当及时采取措施处理，如果没有关系则应当根据上述阐述的重点方向进行故障排查，以采取有效的措施解决。

4 汽轮机异常振动的原因与处理方法解构

汽轮机在实际运行过程中，导致其出现异常振动的原因很多，要想更深入地掌握并及时排除火电厂汽轮机异常振动的故障，文章将对汽轮机典型的异常振动原因展开分析，采取具有针对性的措施，为汽轮机异常振动故障的处理提供有力的理论支持。

4.1 转子不平衡问题

对于汽轮机组而言，转子的作用十分关键，能够直接影响汽轮机运转的效果。而在实际的工作中，转子转动就会形成离心力作用，一旦其未处于平衡状态，就会导致离心力过大而出现异常振动故障。针对这种异常振动的故障，应当积极开展平衡实验，测量转子转动的离心力，进而在转子之上添加平衡块，确保其转动过程中的离心力是平衡的。

4.2 顶轴油调配不合理问题

转子在实际运行的过程中，通过油膜能够润滑滑动轴承，使转子运转始终处于稳定状态，进一步促进火电厂电力事业的可持续发展。然而，转子的转动应维持平衡状态，所以，活动轴承油膜的调配自然相对特别，需要满足转子的运行需求才能够充分发挥其润滑的作用。若油膜调配不合理，就难以达到润滑效果，甚至会破坏汽轮机的冲转效果，导致汽轮机的振动过大而烧瓦。对于这一故障，最佳解决方式就是重视调配工作，确保溢流孔处于锁紧的状态，并定期严格检查顶轴油，确保发挥润滑的功效。

4.3 摩擦振动问题

在汽轮机长期运行过程中，摩擦振动是不可避免的。站在转子运行状态角度思考这一问题，如果汽轮机的摩擦振动状态正常，那么所形成的抖动与涡动并不会影响汽轮机本身，然而，却会导致转子出现热弯曲的问题，使得汽轮机发生异常振动。而导致转子热弯曲故障的原因就是摩擦振动，因为圆周各点摩擦的程度存在差异，进而导致转子内部存在温差，而转子一旦受热不均便会出现弯曲，导致实际转动难以保持平衡状态而出现汽轮机的异常振动。对于上述故障，需要定期检查转子转动的状态，一旦出现不均匀摩擦的情况，需要将转子换掉，以防止转子过热弯曲的情况出现。

4.4 高中压缸推力不平衡问题

若汽轮机正在运转，其中的轴向推力可以保证其运行的正常性。但是，汽轮机高中压缸推力要想始终保持平衡，应当使得高排后压力和中压后排压力相吻合。一旦不一致，就会引发推力不平衡的问题，导致汽轮机振动异常。对于以上问题，应当定期测试压力，确保两者的一致性，以免汽轮机组出现异常的振动情况。

4.5 轴承间隙调整不当问题

对于汽轮机而言，轴承间隙调整的适度性对于振动异常故障具有决定性作用。其中，若轴承间隙相对较大，那么汽轮机的轴承振动就会不稳定，使得扰动不均匀，因为振动程度增加而对机组运行的正常性产生负面影响。

针对这种故障问题，应当在安装汽轮机的过程中，适当调配轴承的间隙，以保证与汽轮机运行的需求相适应。另外，应当对轴承间隙进行定期地检查与调整，确保间隙被控制在所允许的范围之内，处于正常状态。

4.6 转子的热变形问题

如果转子出现热变形的问题，很容易使其实际转动出现不平衡的情况，进而引发汽轮机的异常振动。究其原因，影响转子热变形的因素包括：转子热应力；转子运行过程中汽缸进水或者进入冷空气；动静摩擦；中心孔进油等等。在汽轮机组冷态启机并且速度固定的情况下会始终保持带负荷的状态，这样一来，转子本身温度就会随之增加，使得材质的内应力不断释放，最终导致转子出现热变形的情况，增加振动频率，使转子出现变形，并出现异常振动的问题。

要避免上述故障，应当对转子进行定期地更换，从根本上防止转子出现热变形故障，进而降低汽轮机异常振动故障发生的几率。

4.7 气流激振问题

在大型汽轮机组的异常振动故障中，气流激振是故障之一。由于大型汽轮机组末级相对较长，因而很容易在叶片膨胀的末端出现气体流道紊乱的现象，引发气流激振，在这种情况之下，汽轮机组本身的振动频率会加快，进而出现异常。

为此，工作人员需要实时观察汽轮机组大量值低频分量与实际运行参数的明显变化幅度。要想有效地解决上述故障，应当确保汽轮机组处于额定参数状态运行，同时，不能够在低温低压区域长时间运行。

在此基础上，需要对汽轮机升负荷率进行有效地控制，以免因为负荷波动过大而出现气流激振的故障。

5 防患于未然，以杜绝汽轮机的异常振动

在汽轮机异常振动故障方面，应当防患于未然，特别是对于工作的性质及安全要求方面。所以，在汽轮机出现异常振动前，工作人员就应当定时定期检查容易出现故障的位置，并且详细分析其中的原因。在汽轮机组日常运行过程中进行实时监控，具体表现在详细记录关键仪表数据信息并整理。

在观察方面，不应当忽视任何小的细节，进而做到防患于未然。如果发现异常情况，应当进行及时检查，并准确判断汽轮机组的问题，采取措施及时解决。

6 结 语

综上所述，导致汽轮机組异常振动的原因十分复杂，通过对以往生产经验进行总结，在日常生产工作过程中熟记引发汽轮机异常振动的主要原因与具体的处理措施，方便对后期工作中的问题及时解决。

在科学技术快速发展的背景下，汽轮机组运行的异常振动情况必不可少，所以，一定要采取高效解决措施。为此，应当将既有知识作为基础，并在实际的生产过程中不断学习和总结，及时发现故障问题，采取可行性的措施加以解决，更好地为人们的日常生活提供电能。文章通过对火电厂汽轮机组异常振动故障相关问题的研究，希望为汽轮机组的正常运行提供宝贵建议，保证供电的安全性与稳定性。

参考文献：

[1] 黄建文浅谈火电厂汽轮机运行异常振动原因及解决办法[J].城市建 设理论研究（电子版），2014，（6）.