引言
汽轮机是电厂中将热能转换为机械能的重要设备,前端接收锅炉高温高压蒸汽,后端带动发电机旋转切割磁力线产生电力,因此其安全稳定运行关系整个电厂的安全生产。汽轮机的安全监视系统中,振动是一项重要指标,包括轴径振动和轴瓦振动。汽轮机内部出现故障,首先会反映到振动值上,可以说振动是汽轮机安全运行的晴雨表。
1汽轮机振动危害分析
振动即指物体偏离原有位置，通过能量转换使其产生了一定的位移，一般情况下的振动并不会损害到汽轮机设备，不会影响到汽轮机的正常工作，但振动幅度超过某一范围时，就会影响到汽轮机设备的作业效率甚至造成停机磨损。产生振动的原因是多样的，在进行检修维护工作时要对汽轮机的振动幅度进行监测，控制在0.05mm之内则可满足要求，否则会出现轴中心位置变化、发电机转子内冷水路出现堵塞或轴承磨损等汽轮机的异常振动情况，很容易产生汽轮机设备零件松动，造成内部摩擦磨损，从而缩短汽轮机设备的使用寿命。
2电厂汽轮机的振动原因
2.1中心不正
导致中心不正的因素较多，其一，机组启动前后的参数变化会造成机组热膨胀不足或热应力偏大，由此进一步加大负荷影响，对设备系统运行带来不利；其二，转子歪斜。由于机组自身出现位移，导致偏离情况严重，出现动静摩擦以及机组振动情况；其三，汽轮机工作期间需要科学设定设备温度，如果存在违规操作，会导致转子膨胀不均匀以及轴系不均衡，振动问题随之出现，通常轴承振动是由于热力不均匀、气缸膨胀不充分、转子中心安装期间出现偏差、油膜震荡等因素导致的，其中，动静摩擦主要是动叶和静叶的摩擦。
2.2受热膨胀不均匀
引起这种现象的原因主要是因为气缸膨胀受阻或加热不均匀造成的，使得汽轮机设备转子中心出现偏差，轴承位置标高出现变化，产生了机械振动。
2.3油膜振荡
电厂汽轮机工作期间如果运行不稳定，会对整个机组的运行造成影响。所以，需要控制转动速度，分析振动幅度，对失去稳定性的具体表现和原因进行归纳与总结。油膜振荡和启动期间的顶轴油压不足、润滑油带有杂质有关，随着轴承油膜被破坏，其稳定性开始下降，并且出现振动，尽管多数为低频率振动，不过依旧需要通过调整振动浮动避免严重振动。
3电厂汽轮机的振动原因的解决对策
3.1合理使用传感器
在具体实践的过程中，需要结合汽轮机的应用情况建立保护与监视系统，了解不同的机组信息，结合安装流程的要求在机组中安装振动保护装置，一旦发现超过指定范围，即可利用脉冲信号保护电路。关闭机组后，工作人员获得信息并且及时维修，避免事态恶化。
3.2油膜失稳防护
在进行汽轮机设备设计时就应适当提高轴系稳定性以及系统阻尼，同时通过加强汽轮机的制造工艺技术来提高汽轮机的运行效率。汽轮机油膜失稳防护主要是通过加强对汽轮机设备的日常检修维护工作来实现，具体操作可以增大对比压以及负载，降低轴承宽度等。同时在提升汽轮机油温问题时可适当增大承载系数，降低润滑油的粘连效果，但这种方式会影响到油膜的厚度，造成油质老化等问题。
3.3其他问题的防治
对汽轮机设备的受热膨胀不均匀问题造成的振动进行处理，由于加热不均匀的原因主要是因为受热与加热期间的阻碍引起的，因此在使用汽轮机设备时就要做好预先检验工作，对汽轮机管道进行疏水清洗工作。当遇到金属气缸与再热压力间出现受力不稳问题时，应对故障原因进行检测，通过调整参数或间歇使用汽轮机设备来排除运行故障，同时应对汽轮机各零件的变形情况进行检测，以便做到故障零件的及时更替以及对运行参数进行对应调整。对汽轮机动静摩擦引起的振动效果进行处理，主要是对汽轮机设备运行参数进行检测，一般汽轮机设备动静摩擦的产生都是在参数设置不合理情况下产生的。通过降低汽轮机的运行效率或对零部件的及时更换调整，来避免出现动静摩擦现象，还可以通过涂油脂等手段来增加零件间的润滑效果。
3.4轴振处理
由于在高频运行下的故障与碰撞故障类似，在轴系出现故障时，转速基本处于临界状态，轴系极易受到外界干扰，此时出现的轴振也较为剧烈，这种现象在各大电厂中出现的频率也较高，严重影响到了汽轮机设备的平稳运行。动静叶片以及轴瓦碰撞是轴系发生异常的主要影响因素，在没有进行并网发电前，机组冲转起机造成了气缸膨胀堵塞，而且汽轮机在临界转速区域内的相互耦合使得振动频率增幅明显，极易出现跳机现象，从而造成机组的剧烈磨损。发生轴振而且运行过程也很不稳定，汽轮机机组在快速增加负荷阶段对第三阀进行了负荷调节，负荷频率的突变也增大了转子径向位移，也就导致了磨损现象的发生。因此汽轮机在实际运行过程中出现的磨损现象也就较为严重，此时通过电涡流传感器对动静部位的碰撞效果进行检测并进行定位。同时通过机械测振表对故障信号进行定位检测，发现了转子受热不均匀造成了转子的热弯曲现象，转轴也出现了较为严重的磨损。通过更换零件并涂抹油脂润滑，同时减缓汽轮机运行效率，动静摩擦现象得到有效缓解，汽轮机运行也更为平稳。
4如何减少和防范电厂汽轮机振动
4.1检修方面
一方面，对轴承的检查与处理。在实际检查的过程中，主要装配数据包括轴瓦顶部缝隙、轴承箱紧力。在回装的过程中，轴瓦顶部间隙需要根据下限加以调整，轴承箱紧力则需要提升。针对轴瓦的底部垫块接触不佳的问题，需要对垫铁进行处理，结合厂家的图纸要求，让接触球面的面积达到总面积的70%，让轴瓦具有更好的自我调节能力。在电厂瓦乌金和转子的接触问题方面，要让接触角达到60°，可以提升油膜的压力。另一方面，检查可能出现的动静部位。需要工作人员核查高压转子的同心度，之后科学安装。另外，还需要对高压转子和高压缸轴向定位调整块的标准进行调整。
4.2运行方面
第一，对运行的参数进行调整。在汽轮机的运行中需要平衡高压缸两侧的进气量，进而控制偏差，并且对振动较大的机组负荷与主气流量加以控制，在电厂运行中，还需要控制轴承的进油温度，提升油膜的刚性。第二，利用加速度传染器进行瓦振测量。不过，在现场测量的过程中抵抗外界干扰的能力不足，为了解决信号干扰导致的误发跳机，需要延迟振动保护机时间2～3秒。第三，如果低频振动突然出现，运行管理人员难以及时采取措施，因此，需要在日常运行中对不同工况下的振动波动范围予以重视，让低频振动不发散，进而降低运行风险。第四，机组限负荷进行，在分析振动状态的同时，如果轴振低于150μm，且瓦振每秒低于6mm，需要适当提升到高负荷运行。不过，这种突发的振动仅仅根据单一的振动限值依旧存在风险。第五，由于发生的振动很快，如果振动过大，难以及时通过运行人员的手动操作，需要利用热工自动控制，且振动的轴承应达到150μm，最大瓦振应达到6mm/s，需要降低负荷，提升稳定性。
结束语
综上所述，我国的电厂在近年来不断发展，但汽轮机在应用过程中还存在振动异常的问题，需要分析其中的原因，并采取有针对性的技术措施与管理措施加以解决，最终消除安全隐患。
参考文献
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