簡析火電廠汽輪機異常振動的原因及處理方法

董浩然

摘 要：眾所周知，人們日常生活所需電能都是由火電廠提供，為其正常用電提供保障。為此，火電廠需要重視電氣設備檢測與維修工作。其中，火電廠汽輪機在火電廠中占據重要位置，屬于關鍵性電氣設備，而汽輪機運行的正常性也同樣與電能供應實際情況關系緊密。文章對火電廠汽輪機異常振動原因研究的重要性進行了闡述，并對火電廠汽輪機工作的原理予以分析，指出判斷汽輪機異常振動的方法，探討汽輪機異常振動的原因并采取相應的處理措施，以供參考。

關鍵詞：火電廠汽輪機；異常振動；原因；處理方法

中圖分類號：TK263 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）32-0114-02

火力發電是電力產業中發展速度最快的一部分，同時也是為人們日常生活提供電能的重要來源，為此，火電廠維修工作應將重點放在定期檢測并維修發電設備方面。要想保證發電機運營正常，那么就必須要對汽輪機進行嚴格檢修。在火電廠汽輪機實際運行方面，會受到諸多因素影響，汽輪機異常振動是其中影響程度最大的，嚴重影響了汽輪機運行的安全性。一旦汽輪機振動出現異常表示發電機的運轉存有安全隱患，應及時修理。

1 汽輪機異常振動原因研究的重要性

在火電廠發電機組中，汽輪機組發揮著重要性作用，同樣也承擔了火力發電工作的重點。而在長期運行過程中，汽輪機組的關鍵運行零部位也會因為運行時間過長而出現嚴重的磨損，導致故障諸多，對發電機組正常運行帶來了負面影響。

其中，汽輪機組振動的異常性是眾多故障中最為復雜的一種。而導致這種故障出現的原因有很多，機體當中任意設備或媒介都很容易成為影響汽輪機組振動異常的原因。

為此，要想解決這一問題，就需要對汽輪機異常振動原因進行研究。

2 關于火電廠汽輪機工作原理的闡述

為短時間內檢測汽輪機組的故障，應當深入了解汽輪機的工作原理，進而采取措施及時排除。

其中，汽輪機的盤車裝置工作原理相對復雜，以電機帶動鏈條進行轉動，而后在各個齒輪的配合之下做出傳力運動，進而將動力傳動至汽輪機的大軸盤車，使齒輪轉動。在此過程中，使蒸汽能量轉化成機械功的動力機械就是原動機，可以實現不同性質能量的轉化，而主要的轉換方式就是旋轉。

通常，汽輪機的工作環境就是高溫高壓且高轉速，組成的零部件十分復雜，主要包括了軸承、轉子、汽缸和轉軸器。而汽輪機工作原理概括來講就是通過物體在作用力之下做功，有沖動力和反作用力。

前者主要是物體在沖擊力的作用下轉變速度而做機械功，后者是在反作用力的影響之下變換運動狀態而做功。

3 判斷汽輪機異常振動故障的具體方法

汽輪機是火電廠中具有代表性的機械設備，諸多因素都會導致其出現異常振動，具體的表現種類也不少，特別是瓦蓋振動與軸振的異常變化等等。如果汽輪機有異常振動的情況，為及時并準確找出故障的原因，應當通過振動穩定性、頻率、相位的變化及鄰近軸承相位等多個方面對故障進行查找。在判斷汽輪機異常振動穩定性方面，需要通過負荷、轉速等多方面變化來保證判斷的準確性。在判斷汽輪機振動相位變化方面，主要的任務就是檢查振動相位是否發生變化，而臨近軸承的相位管理就是軸承相位的相同或者是反相情況。

導致汽輪機異常振動故障的因素不僅有硬件設備的問題，同樣也會因為設計的缺陷而產生故障。如果汽輪機存在設計缺陷而不能更換，那么工作人員則需要熟知故障點，只要異常振動問題出現，就需要對隱患故障點進行及時檢查，對異常振動故障進行準確地判斷。如果同設計缺陷有關系，則應當及時采取措施處理，如果沒有關系則應當根據上述闡述的重點方向進行故障排查，以采取有效的措施解決。

4 汽輪機異常振動的原因與處理方法解構

汽輪機在實際運行過程中，導致其出現異常振動的原因很多，要想更深入地掌握并及時排除火電廠汽輪機異常振動的故障，文章將對汽輪機典型的異常振動原因展開分析，采取具有針對性的措施，為汽輪機異常振動故障的處理提供有力的理論支持。

4.1 轉子不平衡問題

對于汽輪機組而言，轉子的作用十分關鍵，能夠直接影響汽輪機運轉的效果。而在實際的工作中，轉子轉動就會形成離心力作用，一旦其未處于平衡狀態，就會導致離心力過大而出現異常振動故障。針對這種異常振動的故障，應當積極開展平衡實驗，測量轉子轉動的離心力，進而在轉子之上添加平衡塊，確保其轉動過程中的離心力是平衡的。

4.2 頂軸油調配不合理問題

轉子在實際運行的過程中，通過油膜能夠潤滑滑動軸承，使轉子運轉始終處于穩定狀態，進一步促進火電廠電力事業的可持續發展。然而，轉子的轉動應維持平衡狀態，所以，活動軸承油膜的調配自然相對特別，需要滿足轉子的運行需求才能夠充分發揮其潤滑的作用。若油膜調配不合理，就難以達到潤滑效果，甚至會破壞汽輪機的沖轉效果，導致汽輪機的振動過大而燒瓦。對于這一故障，最佳解決方式就是重視調配工作，確保溢流孔處于鎖緊的狀態，并定期嚴格檢查頂軸油，確保發揮潤滑的功效。

4.3 摩擦振動問題

在汽輪機長期運行過程中，摩擦振動是不可避免的。站在轉子運行狀態角度思考這一問題，如果汽輪機的摩擦振動狀態正常，那么所形成的抖動與渦動并不會影響汽輪機本身，然而，卻會導致轉子出現熱彎曲的問題，使得汽輪機發生異常振動。而導致轉子熱彎曲故障的原因就是摩擦振動，因為圓周各點摩擦的程度存在差異，進而導致轉子內部存在溫差，而轉子一旦受熱不均便會出現彎曲，導致實際轉動難以保持平衡狀態而出現汽輪機的異常振動。對于上述故障，需要定期檢查轉子轉動的狀態，一旦出現不均勻摩擦的情況，需要將轉子換掉，以防止轉子過熱彎曲的情況出現。

4.4 高中壓缸推力不平衡問題

若汽輪機正在運轉，其中的軸向推力可以保證其運行的正常性。但是，汽輪機高中壓缸推力要想始終保持平衡，應當使得高排后壓力和中壓后排壓力相吻合。一旦不一致，就會引發推力不平衡的問題，導致汽輪機振動異常。對于以上問題，應當定期測試壓力，確保兩者的一致性，以免汽輪機組出現異常的振動情況。

4.5 軸承間隙調整不當問題

對于汽輪機而言，軸承間隙調整的適度性對于振動異常故障具有決定性作用。其中，若軸承間隙相對較大，那么汽輪機的軸承振動就會不穩定，使得擾動不均勻，因為振動程度增加而對機組運行的正常性產生負面影響。

針對這種故障問題，應當在安裝汽輪機的過程中，適當調配軸承的間隙，以保證與汽輪機運行的需求相適應。另外，應當對軸承間隙進行定期地檢查與調整，確保間隙被控制在所允許的范圍之內，處于正常狀態。

4.6 轉子的熱變形問題

如果轉子出現熱變形的問題，很容易使其實際轉動出現不平衡的情況，進而引發汽輪機的異常振動。究其原因，影響轉子熱變形的因素包括：轉子熱應力；轉子運行過程中汽缸進水或者進入冷空氣；動靜摩擦；中心孔進油等等。在汽輪機組冷態啟機并且速度固定的情況下會始終保持帶負荷的狀態，這樣一來，轉子本身溫度就會隨之增加，使得材質的內應力不斷釋放，最終導致轉子出現熱變形的情況，增加振動頻率，使轉子出現變形，并出現異常振動的問題。

要避免上述故障，應當對轉子進行定期地更換，從根本上防止轉子出現熱變形故障，進而降低汽輪機異常振動故障發生的幾率。

4.7 氣流激振問題

在大型汽輪機組的異常振動故障中，氣流激振是故障之一。由于大型汽輪機組末級相對較長，因而很容易在葉片膨脹的末端出現氣體流道紊亂的現象，引發氣流激振，在這種情況之下，汽輪機組本身的振動頻率會加快，進而出現異常。

為此，工作人員需要實時觀察汽輪機組大量值低頻分量與實際運行參數的明顯變化幅度。要想有效地解決上述故障，應當確保汽輪機組處于額定參數狀態運行，同時，不能夠在低溫低壓區域長時間運行。

在此基礎上，需要對汽輪機升負荷率進行有效地控制，以免因為負荷波動過大而出現氣流激振的故障。

5 防患于未然，以杜絕汽輪機的異常振動

在汽輪機異常振動故障方面，應當防患于未然，特別是對于工作的性質及安全要求方面。所以，在汽輪機出現異常振動前，工作人員就應當定時定期檢查容易出現故障的位置，并且詳細分析其中的原因。在汽輪機組日常運行過程中進行實時監控，具體表現在詳細記錄關鍵儀表數據信息并整理。

在觀察方面，不應當忽視任何小的細節，進而做到防患于未然。如果發現異常情況，應當進行及時檢查，并準確判斷汽輪機組的問題，采取措施及時解決。

6 結 語

綜上所述，導致汽輪機組異常振動的原因十分復雜，通過對以往生產經驗進行總結，在日常生產工作過程中熟記引發汽輪機異常振動的主要原因與具體的處理措施，方便對后期工作中的問題及時解決。

在科學技術快速發展的背景下，汽輪機組運行的異常振動情況必不可少，所以，一定要采取高效解決措施。為此，應當將既有知識作為基礎，并在實際的生產過程中不斷學習和總結，及時發現故障問題，采取可行性的措施加以解決，更好地為人們的日常生活提供電能。文章通過對火電廠汽輪機組異常振動故障相關問題的研究，希望為汽輪機組的正常運行提供寶貴建議，保證供電的安全性與穩定性。

參考文獻：

[1] 黃建文淺談火電廠汽輪機運行異常振動原因及解決辦法[J].城市建 設理論研究（電子版），2014，（6）.