电厂汽轮机振动大的原因分析及处理

摘  要：随着我国整个电力系统的不断发展，其在社会生活生产当中扮演着越来越关键的角色，而确保其安全稳定运行是重中之重。但是在电力系统运行过程中往往会产生各种内部故障，进而影响到整体供电系统的稳定运行，尤其是电厂汽轮机振动故障，如果对其处理不当将会产生二次影响，而直接影响到整个供电运行工作。因此为了可以有效确保整个供电系统的安全稳定运行，就必然要加大对汽轮机振动问题的深入分析和研究，进而对其采取更加有效的措施手段，有效保障电厂工作效率。

关键词：电厂汽轮机;振动故障;原因分析;处理措施

1.前言

汽轮机是电厂中比较常见的设备，而其在日常工作中其振动问题一直影响着其运行，一般来说造成汽轮机出现振动的原因多种多样，要结合实际情况展开分析，进而更好地对其采取具有针对性的措施手段，有效确保整个电厂汽轮机的安全稳定运行。

2.汽轮机异常振动原因分析

2.1转子受热弯曲变形

汽轮机的主要构成部分是转子，在工作过程中难免发生磨损现象，而长期的磨损极易造成高温等问题，进而很容易出现摩擦变热而进一步出现磨损变形，这也是汽轮机出现异常振动的主要原因。产生这种现象的根本原因在于转子自身的散热能力十分欠缺，长期作用下，而使得转子发生扭曲变形，转子无法在原有轨道中运动而在空气中产生强大的气流现象，从而带动其他零部件发生振动，严重时还有可能造成零部件发生损坏等等。所以在工作过程中，一旦发现转子出现汽轮机出现振动现象，则必须提高安全意识认真检查，避免其在后续工作中产生二次伤害。

2.2汽流激振

汽轮机在工作过程中会产生大量的蒸汽，而这些蒸汽的流速如果不稳定则很有可能产生强弱波形，处于低速运行的结构组件忽然被高速激流冲击，因为其受力不均匀而发生振动现象。可能是由于其内部运行参数的激烈变化而造成机器运行不穩定，另外一种原因则是由于汽流分量低频状态流量较大，使其频率发生剧变，导致各种不均匀气流的产生。

2.3摩擦振动

摩擦振动的原因主要是构件间隙有杂质产生阻力，或是润滑不足，或是构件变形与相邻构件摩擦异常增大等。其特征主要是以下三点：1）因摩擦振动导致波形异常，出现振幅值和相位，这种波形振动长时间存在;2）转子变形导致周围应力失衡，增持到振动信号上，使振动异常，但振动主频未发生改变;3）摩擦振动在降速尾声时振动比刚提速时大。

2.4转子质量不平衡

转子质量不平衡在整个汽轮机振动故障原因中是十分常见的，产生此类的原因主要有以下三点：首先材料制作并不均匀，另外则是在进行转子的设计及后续的安装过程中存在误差，最后则是在具体应用过程中缺乏正常的维护工作。因为转子质量不均匀，将很有可能使其运转轨迹发生偏离，无法实现真正的平衡，与其他零部件发生碰撞而导致振动故障。

2.5转子中心孔有油渗入

在汽轮机运行期间，如果转子大轴的端部未拧紧其堵头的话，由于中心孔压差的存在，会有一定量的润滑液渗透进入孔中。另外，如果在完成相应的工作之后，未认真清理中心孔存在的油分，也会致使油分渗入到转子中心孔，从而致使振动故障的发生。

3.汽轮机振动故障解决措施

3.1针对转子质量不平衡问题

根据对转子质量不平衡的原因分析提出以下解决措施：首先，转子材料选择上应该选择符合相关标准和要求的材料，避免偷工减料等;其次，在转子的设计、制造和安装环节需要请专业的人员和团队来进行，本单位执行人员必须具有该方面的专业素养;然后在使用过程中要严格按照相关的操作流程、操作标准和操作要求来进行，并定期进行设备的养护，防止人为原因对设备质量平衡造成不良影响。

3.2针对转子热弯曲现象的解决措施

一般来说转子热弯曲可分为以下两种：汽轮机转子弯曲和发电机转子弯曲。前者往往考虑汽轮机转子所处的工作环境，由于其高温高压，所以必须加强转子质量的改善，另外也可以通过提高转子长度来增强其散热效果。后者则是考虑对其内部的环境进行疏通以便散热，同时也避免各种杂志的进入，防止其出现堵塞而产生剧烈振动的现象，有效确保转子不会受到损坏。

3.3汽流激振的解决对策

汽轮机汽流激振的故障排除，首先要找到汽流激振的原因，需要对长时间振动的数据中寻找规律，将满负荷、正常运行、空载时的振动数据进行分析，利用曲线图走势，找到引发振动的因素。从而逐渐调解输出功率，汽流缓慢增加，将振动数据绘成曲线图与正常曲线图进行对比。汽轮机负荷增加后，汽门随着负荷的增加不断变化来抵消汽流振动的危害。因此，对于汽流激振的故障，需要长时间的观察和精细化调整负荷参数，才能有效降低汽流激振的不良影响，维持发电系统的正常运行。

3.4摩擦振动的解决对策

零部件摩擦振动是机械运行过程中十分常见的问题，而摩擦振动的根本原因在于其运行轨迹超出正常范围，一般比较常见的现象是振动幅度过大或闻到有烧焦味，因此必须对于此类问题引起足够的重视。在对其进行解决时要判断其振动来源，是转动部件还是静态部件，然后改变其运行轨迹或者是通过增加润滑的方式来避免其摩擦，同时还要及时对破损件进行更换，必要时加强散热功能。

3.5油膜震荡的解决对策

汽轮机油膜振动故障出现时，可以针对实际机器的故障情况，采用下列解决措施的一种或几种结合，尽快恢复汽轮机正常工作，保证发电厂发电系统重回正常的发电轨道上来。1）轴瓦增压使油膜处于相对稳定的内部环境中，使振动可控;2）轴瓦顶部间隙过大，适当减少间隙，上轴瓦轴承宽度增大，使振动频率变小，从而降低油膜的振动;3）油膜异常振动与轴瓦与轴颈的结合角度大小关系密切，角度越小，振动越小，根据这一规律进行角度的适当调解，从而减少油膜振动;4）间隙润滑至关重要，既能减少摩擦，又能降低油膜异常振动，达到保养汽轮机组件的目的。因此，加强组件间隙润涓是降低油膜异常振动的有效方法之一;5）油膜振动与受力不均脱离不了干系，因此，需要加强平衡校正，使油膜处于相对稳定的工作环境中，从而降低油膜异常振动的机率。

4.结语

综上所述，电厂汽轮机产生振动故障的问题是多种多样的，需要相关人员引起充足的重视，认真分析其产生振动的根本原因并对其采取科学有效的措施手段，从而避免其再次发生振动甚至出现更大的故障。在后续的工作中也要注重对汽轮机的合理维修与保养工作，发现问题要及时进行有效排查，认真分析其产生故障的原因并做出改善，从而确保汽轮机能够在电厂中稳定发挥其作用，不断推动整个电力事业的健康稳定发展。

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作者简介：王艺萍（1987.10-），女，山东荣成人，工程师，硕士研究生，单位：国核示范电站有限责任公司，研究方向：核电厂性能试验。