张明岩

摘要：在汽轮机起动时，机组的工作参数和各部件的状态都非常不稳定，经常出现摩擦振动，静、动摩擦过大、刚性下降等。针对电厂汽轮机二次起动时，轴承、摩擦等问题，对同一工况下的启动资料进行了分析，并对其进行了机械及摩擦振动的分析。通过对机组的摩擦振动特征的分析，找出故障的根源，為机组的摩擦振动故障提供指导。

关键词：汽轮机;工作参数;启动资料;振动故障;指导

1.电厂汽机摩擦振动故障案例

以某电厂3号汽轮为实例，介绍了单轴、双背压、超临界、三缸四排汽、中间再热、凝汽式汽轮机的设计实例。型式 N1000-26.5/600型，额定功率1000兆瓦，转速3000转/分钟，主汽门蒸汽压力26.5 MPa，主汽前蒸汽温度600℃。发电机、汽轮机、集电环构成一套轴系统，转子之间以刚性联结形式联接。经过一段时间的使用，设备出现了摩擦振动的故障。

1.1故障现象

在此设备工作平稳的情况下，汽轮机各通道的振动都在25毫米以下。但是，当机组的运行周期增加，机组的负载出现急剧、急剧的波动时，就会出现明显的振动。电站工作人员对该机组进行了检测，结果表明，3号机组1号轴承出现了明显的振动，这对机组的正常工作造成了很大的影响。2021年3月7日，火力发电厂组织专家对3号机组的各个轴瓦进行了重新检测，技术人员利用本特利408 p振动试验机进行了相应的试验，并以连续取样的方法对其进行了振动测量。经测试，发现3号机组1、2号瓦X、 Y向轴振现象比较显著。1 X方向的轴振动范围为49-99毫米，1 Y方向的轴振动范围为30-98毫米，2 X方向的轴振动范围为34-57毫米，2 Y方向的轴振动范围为31-70毫米。为查明透平振动的成因，技术人员在现场进行了1、2瓦的频谱分析，结果表明：1瓦、2瓦的轴振频率分量是一倍频，相位起伏不大，与轴振关系密切。简而言之，当负载相同时，1、2号瓦的轴振是稳定的，当负载发生改变时，它们的振动也会发生变化。

1.2故障原因分析

通过对现场技术人员的实测资料分析，发现1、2号瓦的轴振频率分量是一倍频，而且轴振与负载有一定的关系，而负载恒定时，轴振动是平稳的，这与汽轮机动件和静止件的振动特性不符。此外，试验结果还表明，1号瓦和2号瓦的轴振与负载不成正比，因此也不符合高转子的热弯曲振动。通过对上述两项因素的分析，可以得出如下结论：高压转子的重量轻，在运行中抗干扰性能较低，如果负载发生改变，将会对高压转子的稳定性造成影响，从而使1号瓦和2号瓦出现振动。同时，1号瓦在轴系中起到了自由端的作用，比2号瓦的刚度要小，因此1号瓦的轴振问题更为突出。技术人员针对1号、2号瓦轴的振相和初始振动成分进行了分析，并在高温状态下进行了高压转子的动平衡实验，结果表明，该方法不能有效地消除这种振动。

1.3汽轮机摩擦振动故障带来的危害

由于平衡位置的偏差，造成了汽轮机在运转时的摩擦振动，从而造成了动能和位能的转化。一般来讲，只要汽轮机有轻微的震动，只要不超出一定的幅度，就不会对机组的正常工作造成影响，因此不会发生危险事故。但如果振幅增大，就会对机组造成严重的伤害，使机组出现故障，使机组的运行效率下降。引起汽轮机振动的原因有很多，包括轴承磨损、转子水路堵塞、轴系中心改变等。这些故障都是不正常的，若不加以处理，会造成汽轮机部件的松动，使汽轮机内的动力部件与静止部件发生摩擦，进而引起发动机的振动，从而加速设备的老化，缩短设备的使用寿命。由于机组的振动故障种类很多，因此在机组的安装和运行中，必须对机组的振动进行检测和测试，确保振动的振幅在合理的范围之内。目前，国内已制定了一套关于机组运转的规范，其中明确要求机组在运行时的振幅应小于0.05 mm。

2.电厂汽机摩擦振动故障防范措施

2.1构建神经网络诊断系统

为了精确地查找出汽轮机的摩擦振动，需要有关的专家和学者建立健全的汽轮机振动诊断体系，以便及时地发现故障。在新时代，随着科技的发展，建立起了基于计算机的神经网络诊断系统，利用计算机仿真技术对大脑的神经进行仿真，可以建立符合人类大脑信息处理的逻辑。为实现汽轮摩擦诊断的目的，必须在汽轮的各个振动点上设置接卸器和吸收红采集器，以便对机组的工作信号进行采集，并将所获得的信号存储到前台档案中。然后，利用信号去噪方法对其进行处理，从小波中抽取能量，并将其存储起来。通过这种方法可以对发动机的故障特性进行检测和诊断，并从中找出引起发动机摩擦振动的根源，为技术人员提供相应的检修与调试提供依据，以提高机组的可靠性和可靠性。

2.2合理调节均压箱压力

在汽轮机开始工作的时候，如果压力太大，会导致汽轮的空气流量增大，导致汽封漏气，如果不及时解决，蒸汽就会慢慢的渗入到汽轮机的内部，引起发动机的摩擦和振动。要解决这个问题，就必须对均压箱的压力进行适当的调整。

2.3合理控制汽轮机运转操作

电厂汽轮机在使用时，可以采用主油罐对负压桩进行控制，但为防止油雾的发生，必须采用主油泵进行主油泵的断油，然后由主油罐向轴承箱供给负压，从而加速污染物的流入。在此工作方式下，必须使主罐的负压达到486 Pa。另外，在日常维修和管理中，要加强对主油箱、油净化装置、轴承箱等部件的检查，检查油箱的密封性，如密封性达不到要求，则要用硅胶进行密封，所选用的硅胶要具有良好的耐油性，这样才能防止蒸汽在运转时被污染或湿气侵入油箱，引起摩擦振动。

结束语

综上可知，在火力发电系统中，汽轮机是一个非常关键的装置，它的工作效率对整个机组的发电效果有很大的影响。但是，由于机组在使用中受到各管道的影响，很容易发生摩擦振动故障，严重时会造成整个机组的停机，给电厂造成很大的经济损失。为此，必须引起电厂技术人员的重视，加强对机组的定期维修，并掌握几种常见的故障处理方法，以便在出现故障时及时处理。这样才能确保汽轮机的安全稳定运行。

参考文献

[1]王涛. 电厂汽机异常振动故障及诊断分析[J]. 科学与信息化， 2020（7）：2.