发电厂汽轮机组异常振动及排除

摘要：本文简要介绍了发电厂汽轮机组异常振动的几种情况，希望发电厂能够重视汽轮机组异常振动的现象，积极采取措施，及时的排除异常振动，使发电厂设备更加安全的运行。

关键词：发电厂汽轮组；异常振动；排除

分类号】：TK268.1

发电厂汽轮机在运行过程中的振动是正常的，机组振动的情况是发电厂汽轮机组运行状态的重要标志，发电厂汽轮机组的异常振动已经引起了多方面的重视。

一、汽轮机组异常振动

发电厂汽轮机长期处于高速旋转的状态，在这种高速旋转中会产生不同程度的振动。一般发电厂的汽轮机组都允许存在一定的振动范围，只要机组的振动在这个允许的范围内，发电厂的汽轮机组就处于正常运行状态。这里讲的发电厂机组的异常振动主要指超出发电厂机组设备可以承受的范围的振动，这种不正常的振动会对发电厂的设备造成损害。一旦发电厂的机组发生异常的振动，会对发电厂造成一系列的不良影响，不利于发电厂机组的正常运行和生产，严重的甚至会毁坏发电厂的整个运行机组。

发电厂汽轮机组异常振动虽然是发电厂的常见故障之一，但又是非常复杂的故障，这一故障往往受到许多因素的影响。发电厂汽轮机的运行中跟机组本体相关的任何设备和介质都可能引起汽轮机组的异常振动，所以如果发电厂发生汽轮机组异常振动，一定要经过仔细的分析确定引起机组异常振动的原因。了解了原因才能对症下药，才能对异常设备进行维修，降低异常振动给汽轮机组以及整个发电厂运行造成的不良后果。

目前许多的发电厂都安装了轴系的监控装置，为避免汽轮机异常振动创造了十分有利的条件。发电厂设备检修人员在寻找引起汽轮机异常振动的原因时可以考虑机组振动的频率、机组振动的相位有没有发生变化、汽轮机组振动是否稳定等方面。对日常出现的机组振动做好实时记录，分析正常的记录和故障记录的不同，找出故障的特征，这样能够在故障初发时发现故障，从而及时的消除故障。

二、发电厂汽轮机组常见异常振动分析与排除

（一）摩擦振动

发电厂汽轮机转子的摩擦会导致涡动、抖动等现象的发生，转子的热弯曲对汽轮机转子影响最大。汽轮机动静摩擦时圆周上不同的点的摩擦程度不同，这样重摩擦侧的温度就会高于轻摩擦侧的温度，汽轮机转子径向截面上的温度就会不均匀。不均匀的温度，使转子局部温度相对较高造成转子的热弯曲，这样一个新的不平衡力作用到汽轮机转子上，就会引起转子的不正常振动。

摩擦振动信号的主频仍然是工频，但振动信号同时受到一些冲击和非线性因素的影响，主频信号就会出现一些分频、倍频和高频分量导致振动的异常。发电厂汽轮机组产生摩擦时，振动的幅值以及相位都具有波动性，而且波动的时间可能会很长。严重的情况下幅值和相位都不产生波动，振幅会出现急剧增大的现象。降速过临界时相对与升速而言一般振动都比较大，汽轮机停机后转子静止的时候测量大轴的晃度就会比原始晃度有明显的增加。

发电厂汽轮机转子的摩擦有可能形成恶性循环，转子的弯曲不断加大，达到一定极限很可能造成转子大弯曲的事故。为了避免出现转子摩擦过度导致汽轮机组异常振动甚至出现转子大弯曲事故，发电厂设备检修人员要及时的对设备进行检查，实时监控转子的工作情况，一旦发现转子的弯曲变形就要及时更换转子，以免造成更大的安全事故，影响整个发电厂的生产运营，以及发电厂工作人员的生命健康。

（二）汽流激振

发电厂汽轮机组的异常振动中气流激振是一种常见的现象，发生汽流激振时，振动信号会出现大量的低频分量。而且汽流振动的增大是突然发生的，振动的增大会受到负荷等运行参数的明显影响。造成汽轮机组汽流激振的主要原因是汽轮机叶片受到不均衡气体流的冲击。对发电厂的较大的汽轮机组而言，汽轮机的末级比较长，气体在叶片膨胀的末端会产生流道紊乱，这时就可能发生发电厂汽轮机组的汽流激振。另外，轴封也可能引发汽流激振现象，造成发电厂汽轮机组的异常振动影响发电厂的正常运行。

要想对发电厂汽流激振故障进行排除，需要较长的时间。发电厂要根据每次机组震动的情形，记录每次震动的具体数据，结合同机组满负荷时的记录，画出整组振动数据曲线，分析曲线图的变化趋势。通过对机组振动数据变化图的分析，改变汽轮机不同负荷时的高压调速汽门的重调特性，来消除汽轮机的汽流激振。只要通过长期的观察分析，真正掌握发电厂汽轮机组汽流激振的运行状态，然后降低负荷变化率，并且避开可能产生汽流激振的负荷范围，这样就能够有效的避免汽流激振，也就能够有效防止发电厂汽轮机组的异常振动保障发电厂的安全高效运行。

（三）转子热变形

发电厂汽轮机转子热变形一般发生在发电厂的汽轮机组的冷态启机定速后带有负荷的阶段。这一阶段转子的温度升高，材质的内应力得到释放引起转子的热变形。这时，转子的弯曲变形会导致机组的异常振动，一倍频振幅增大，同时可能会发生相位的变化。转子的热变形分为永久性的转子弯曲和暂时性的转子弯曲，无论哪种性质的转子变形弯曲都会产生旋转矢量激振力，这种力类似于质量偏心，但是轴弯曲会在两端产生锥形运动在轴向产生较大的工频振动，这一点又与质心偏离不同。发电厂汽轮机组的转轴弯曲时产生的弹力和由于转子的不平衡产生的离心力的相位不同，这两者之间的相互作用就会有一定的抵消。转轴在某个转速上的振幅会有所下降，振幅会形成一个“凹谷”者与不平衡转子的动力特性有一些不同。如果转轴弯曲的作用比不平衡量小，转轴就会在临界转速以下发生振幅的减小。如果转轴弯曲的作用比不平衡量大，转轴就会在临界转速以上发生振幅的减小。

如果发电厂汽轮机组出现转子热变形，只能更换新的转子，使转子正常的运行。转子不发生弯曲也就不会引起机组因转子热变形造成的异常振动，发电厂的汽轮机组就能够正常的运行，发电厂也就能够充分发挥其自身的作用。

（四）汽轮机轴承间隙不合适以及其他的影响因素

发电厂汽轮机组安装时，如果汽轮机的轴承间隙不合适，也可能引起汽轮机组的异常振动。安装的轴承间隙过大，机械在运行中轴承的振动就不太稳定，这样不稳定的扰动就有可能引起机组震动的异常。在进行汽轮机组的安装时，一定要严格按照相关的标准来进行安装，保证轴承的间隙大小合适，使机械运作时轴承稳定的振动。

造成发电厂汽轮机组振动异常的原因还有许多，例如汽轮机转子的中心孔进油、汽轮机的进气参数以及油质、油温等因素都有可能造成发电厂汽轮机组的异常振动。由于引起发电厂汽轮机组振动异常的原因十分的复杂，发电厂管理工作人员，在机组出现异常振动时一定要对发生问题的机组进行仔细的检查，在综合分析个性因素的基础上找出真正能够解决问题的措施。只有这样，发电厂汽轮机组异常振动故障，才能得到彻底的解决。

结束语：

发电厂汽轮机组的异常振动会给发电厂设备的正常运行带来很大的危害，严重的甚至会导致整个发电厂生产系统的瘫痪。所以了解发电厂汽轮机异常振动的现象，分析引起异常振动的原因，消除机组异常振动非常重要。但是，要想排除发电厂汽轮机组的异常振动并不容易，发电厂设备检修人员一定要加大检修力度，及时发现出现问题的设备，及时的处理问题。希望发电厂能够不断地排除汽轮机组异常振动的情况，存进发电厂更加安全高效的运转。

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