論火電廠汽輪機異常振動故障排查技術分析

董向平

【摘 ?要】火力發電站中，汽輪機組的重要程度是很高的，它的運行狀態良好與否直接決定著整個火力發電系統的穩定性。所以在火力發電工作中要做好汽輪機的異常振動排查工作，保證汽輪機組得以安全可靠運行。本文主要分析在火力發電廠中的汽輪機常出現的異常振動故障，進而分析汽輪機異常震動的維修措施。

【關鍵詞】火力發電站;汽輪機;異常振動;

電力供應成為國民經濟健康運行的重要資源保證，電力系統能夠保證居民生活用電穩定，也能促進城鄉經濟快速發展，成為在社會進步中不可獲取的重要資源。火電廠在電力系統中占有一席之地，汽輪機組的日常保養維護能夠對火電廠供電打下良好的基礎。火電廠電力系統的結構極其復雜，而且所處的運行環境較為惡劣，所以汽輪機組的故障率居高不下，若是出現故障，對于整個火電廠的電力系統來說是具有極大危害性的，也會嚴重的阻礙發電機組的健康運行狀況。

1.研究火電廠汽輪機組的異常振動原因的意義

我國電力系統隨著科學技術的發展而不斷完善，汽輪機組的運行狀態高效與否直接關系到整個火力發電站發電環節的健康運行，若是汽輪機組可以保證正常運行，那么便可以對發電廠的供電連續性做好保證，也會給電力用戶帶來極大的便利。除此以外，健康的電力系統能夠提升國民經濟發展水平。所以在當前的火力發電站中，最重要的一項工作就是采取有效措施以維護電力系統的可靠性與穩定性。不僅于此，在定期對汽輪機組進行養護的同時也好加強培養人才，在這一過程中不斷積累的總結經驗。研究火電廠其輪組異常振動的原因，可以有效避免多種故障，讓設備始終保持在一個良好的環境下運行，降低維修費用支出。

2.火電廠汽輪機組常出現的異常振動故障

汽輪機的組成結構較多，長時間的運行自然不可避免的會出現很多故障，所以就需要在汽輪機組出現異常現象之前進行故障排查，及時將可能出現的問題加以制止。

2.1汽輪機的油膜出現異常振動

在汽輪機的發電機組啟動升速時，就會有油膜振蕩現象出現。油膜振蕩出現是由于在軸承油膜上的發電機轉子發生了高速運轉，其穩定性遭到了較大荷載作用的破壞。當軸承油膜上的發電機轉子得以穩定運行的時候，軸頸旋轉產生的線速度就會增加，軸承與轉子之間因為出現摩擦而發生的損耗也就上升，這時就會降低軸系的臨界轉速，不斷將油膜的壓力上升，進而導致了火電廠汽輪機的油膜出現振動，影響汽輪機組在工作中的穩定。油膜振蕩隨著轉速的升高而上升，持續增加的軸頸轉速會加大半速渦動的振動頻率。若是油膜振蕩的現象變的十分嚴重，那么將會直接影響汽輪機組主軸露在外面的部分，發生振蕩。

2.2汽輪機組汽流發生振蕩

火力發電廠汽輪機組中，常出現汽流振蕩的部位集中在高中壓轉子，在汽輪機內部的蒸汽由于流通出現膨脹，在對高中壓轉子施加切向力以外，還會產生高壓端到低壓端的軸向力，這樣就會導致不均衡的汽流對高中壓轉子的葉片產生沖擊，最終就會出現汽輪機轉子發生氣流振蕩。

2.3汽輪機組的轉子發生熱彎曲

汽輪機組中轉子主要指的是在運行中可以轉動的部分，轉子的主要功能就是進行汽輪機的能量轉換。轉子出現熱變形與蒸汽的參數值和轉子的溫度兩者之間有著極為密切的聯系，從當前來看，發生轉子熱彎曲的主要部位集中在帶負荷階段，在這個階段的轉子，需要在高溫環境工作，并且要發生快速的旋轉，離心力對轉子中的葉片、葉輪和主軸承都施加巨大的應力，所以就會特別容易導致轉子出現熱變形。當轉子出現熱變形以后沒有得到及時更換新的部件，就會導致因為摩擦振動產生其它安全隱患。

2.4汽輪機組中的摩擦振動

汽輪機組中的摩擦振動發生原因還是因為轉子中的部件因為在在長時間的運行之下發生熱變形，原有的平衡出現破壞而導致異常的振動，這時的震動信號主頻仍舊是工頻。但是轉子在運行的過程中會受到各種不同因素的影響而產生分頻、倍頻等，甚至還會出現波形削頂。當汽輪機的轉子出現摩擦振動的時候，發生振動的振頻和振幅都會具備波動的特征，長時間的摩擦振動甚至會引發渦動。

3.火電廠汽輪機異常振動故障維修措施

3.1油膜振蕩的排查措施

通過分析和了解油膜振蕩產生的具體原因，可以得知在處理油膜振蕩的時候關鍵問題就在于提升軸承的運行穩定性和轉子的運行安全性，實現這一目的最便捷的方法就是降低兩者之間的摩擦力度，可以通過使用潤滑油來實現，潤滑油必須要保證一定的濕度，不達標的潤滑油效果是很差的，與此同時還需要降低潤滑動力的粘度值，這樣便可以有效的避免油膜承載力出現過大的現象。在處理油膜振蕩故障的時候，切忌使用粘度過大的潤滑油，否則將會嚴重影響到油的均勻分布，最終會增加相互之間的摩擦力。除此以外，解決汽輪機的油膜振蕩問題還可以通過縮小軸瓦頂部的間隙，擴大軸瓦軸承合金寬度，將軸頸和軸瓦接觸角進行縮減等各種有效方式進行解決。

3.2 汽流振蕩排查措施分析

通過分析和了解在汽輪機中的汽流振蕩產生原因，在排查這項故障的時候最應該的是檢查和分析在汽輪機中的轉子是否處于穩定平衡狀態，對轉子質量和旋轉中心的運行狀態進行檢查和分析，確保無任何問題。與此同時要充分的對汽輪機組在滿負荷的運行狀態之下產生的數據進行整合分析，并以此作為依據繪制出機組轉子的振動曲線圖，聘請專業的技術人員與維護人員共同分析和觀察曲線圖，判斷轉子的實際運行情況。

3.3 轉子熱彎曲故障排查措施

通過分析和了解轉子熱彎曲故障的原因可以發現，汽輪機轉子的工作區域集中在蒸汽區，所以說在汽輪機運轉當中最常見的問題也就是熱故障彎曲。這就要求工作人員強化對轉子的檢查力度，設計人員在設備設計工作中要增強原材料的抗腐蝕性和耐高溫能力。在檢查工作中若發現了汽輪機轉子出現了熱彎曲，應及時通知相關人員在第一時間內將發生故障的轉子進行更換，這樣便能夠徹底解決汽輪機機組中出現的振動故障問題。

3.4 摩擦振動故障排查措施

在一般情況下，汽輪機的轉子所處的運行環境是十分惡劣復雜的，通過分析和了解摩擦振動故障產生的原因可以發現，摩擦振動故障受到外部環境的影響是比較大的，高溫、高濕、高壓的環境都會加劇對轉子的破壞力度。進而影響到機組轉子的安全穩定運轉。所以，在火電廠的日常維護工作中要特別注重對轉子的保養和維護，一旦出現運行故障要立馬給予維護和解決，維修導致摩擦振動的部件，若是各項條件允許，可以進行更換，這樣便能夠很好的消除摩擦振動對火力發電廠運行產生的消極影響。

結束語

在火力發電廠中，汽輪機組是最重要的設備，它的運行狀態良好與否直接關系到整個發電廠的建康運行，所以火電廠中的汽輪機在實際工作中不能忽視對異常振動現象的重視。火電廠工作人員在日常維護工作主要增強故障檢查的敏銳度，及時發現出現的各種問題，根據問題進行解決，保障汽輪機組能夠安全高效運行。

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（作者單位：國家能源集團靖遠熱電有限公司）