王永明，曹江华，葛恒春，朱逸夫

（国家能源集团泰州发电有限公司，江苏 泰州225327）

1 前言

汽轮机的顺畅运行是电厂为人们日常生活提供大量电能的重要保障。但汽轮机在运行中经常出现振动异常等情况，可能会导致故障出现，影响电厂的持续供电。因此，需要做好对汽轮机振动的监测，从多方面排查造成汽轮机振动异常的因素，结合实际情况做出有效处理。

2 汽轮机振动异常监测概述

火电厂中的设备在调试完成后就可以进入正常工作状态，一旦出现异常问题就会提前发出预警，避免设备发生故障或损坏。由于火电厂的生产环境复杂，可能导致设备发生故障的因素众多，因此，需要在生产过程中进行定期监测。工作人员应该具备一定发现机器问题的经验，比如根据汽轮机的振动声音评判机器是否存在故障问题，通过多次检修后总结的经验，能够及时发现问题并对处理问题提供帮助。检修人员在对汽轮机进行检查时，应检测汽轮机当前工作状态是否与正常工作状态存在差异，对出现的异常情况进行排查和分析，检查机器存在的薄弱环节，最后做出最合理的处理。对汽轮机运行状态的检修，能够降低机器发生故障的概率，也降低了故障维修成本，使汽轮机的使用寿命大大延长。

3 分析火电厂汽轮机出现异常振动的原因

3.1 因转子受热弯曲变形而导致异常振动

汽轮机的转子受热弯曲变形后会导致汽轮机发生异常振动。导致转子受热弯曲变形的因素很多，最主要的是转子散热不良、自身热量过高导致的变形。在汽轮机运行时，冷空气、水汽等进入气缸内，和气缸产生摩擦产生大量的热能，这些热能导致转子难以有效冷却而受热变形。一旦转子弯曲变形，就会影响到转轮机组的正常运转，出现异常振动。这种异常振动如果不能及时被发现并有效解决，将会给汽轮机的正常运行带来影响，严重情况下将直接导致故障产生。转子受热弯曲，使轴弹力发生改变，引发转子运行失衡，离心相位发生改变。如果轴弹力和离心力能够得到抵消，转子的振动幅度将比较小，对汽轮机运行带来的影响也较小。如果两种力不能抵消，甚至叠加在一起，就造成转子大幅度振动，产生剧烈的噪声，引发故障的可能性极大。

3.2 由于气流不均产生气流激振

当汽轮机机组的负荷一直增加，超过某个临界点时，就会使轴振动迅速加大，而低于这个临界点时，振动会立刻减弱。振动的频率与高压转子一阶的临界转速相等或略低，产生的气流激振是正向涡动，多是在高压转子部位产生，也有的出现在再热中压转子处。之所以形成气流激振的现象，是因为汽轮机运行状态下，气道内的气流不够均匀，导致叶片受力不均。而对于大型机组，气流膨胀的地点位于叶片末端，所以，气流运行路径发生错乱而形成气流激振。另外，如果轴封不严密也容易造成气流激振。

3.3 因摩擦振动而导致转子热弯曲变形

汽轮机在运行过程中会产生一定的摩擦振动，这对汽轮机的影响并不大，但却会对转子造成影响。转子由于摩擦振动造成自身受热不均匀，进而出现热弯曲，失去了应有的转动平衡，出现异常振动现象，这将给汽轮机的平稳运作造成不良影响，严重情况下会形成异常振动故障。

3.4 由于转子剧烈振动产生油膜震荡

转子的转动速度变化将影响汽轮机的运行状态，如果汽轮机的运行功率过大，转子的转动速度就会过快，导致汽轮机振动加剧，容易给设备造成损害。为了避免因为转子转动问题而造成油膜震荡，影响汽轮机的正常运转，必须保证转子围绕轴线转动，保持平衡点涡动，从而使重心平稳，汽轮机不再出现异常振动。

4 火电厂汽轮机常见异常振动的处理措施

4.1 对转子热弯曲故障所采取的处理措施

安装设备时，根据正确的安装步骤进行安装，比如利用钢丝校准轴线，安装就会更加准确。在纵向中轴线前后设定预埋位置，然后对螺丝做出调整，做出相应的钢丝架。利用钢皮尺测量洼窝两侧的长度，保证长度相等。复测时，横向找平可使用水平仪。在洼窝面上放置水平仪，然后在竖向上做出合理的调整，确保轴承座水平符合要求。对所有机组进行排查，出现问题后应迅速做出调整，直到所有设备都完成校准。通过正确的安装，使汽轮机轴承保持纵向和横向的稳定，从而避免了转子因受力不均匀而产生摩擦异常，发生热弯曲现象。解决了转子热弯曲情况，汽轮机的运转就不会受到严重影响，保证了发电的稳定。如果转子出现了热弯曲故障，就需要及时更换转子，将故障排除。

4.2 对气流不均形成气流激振采取的处理措施

汽轮机出现气流激振故障，在排查时需要根据相关数据来绘制振动曲线，从而分析具体故障的情况。对给水量、负荷速率进行调整，并将记录的数据描绘成汽轮机的相关运行曲线。不同的调整会产生不同的气流激振结果，根据记录数据进行对比，查看能够抵消气流激振的调整方式，避免气流激振给汽轮机组运行带来负面影响。降低负荷率，能有效避开气流激振所带来的负荷范围，这能保证汽轮机正常运转。

4.3 因摩擦振动产生故障采取的处理措施

汽轮机在运行过程中难免会产生摩擦振动，这是因为各个设备在运行时都不可避免出现摩擦，根本不能消除。但如果摩擦情况过于严重，就会导致设备异常振动的出现，可能造成设备出现故障。因此，应该对汽轮机内部的各个部件进行检查，查看是静摩擦还是动摩擦，一旦摩擦噪声过大，就需要进行检修。对于因摩擦而发生故障的设备，需要进行检修或更换，保证振动摩擦不会对其他元件造成影响。

4.4 对发生油膜震荡采取的处理措施

当汽轮机运行过程中发生油膜震荡，需要采取以下方法进行解决：①将轴瓦的比压加大，这对减小油膜震荡非常有效；②增加上轴瓦的轴承合金宽度，从而减小轴瓦顶部的孔隙，也能使油膜震荡降低；③改变轴瓦和轴颈的接触角度，尽量使接触角度变小；④选择动力黏度小的润滑油加入机组中，可以提升机组的工作效率，降低振动影响；⑤改善转子平衡，使原本作用在转子上的不平衡力降到最低，这样就可以让转子的运动状态变得稳定，减少油膜震荡。

5 结语

在汽轮机的运转过程中，必然会因为各种因素造成振动，引发汽轮机故障。为了避免因为振动而造成的汽轮机故障，必须做好汽轮机监测工作，将可能引起故障的异常振动及时解决。因此，在对汽轮机的维护方面，应做好检查和统计工作，总结所遇到的异常振动情况，不断完善处理机制，这样才能确保汽轮机的运行更加安全、高效。