（新疆天富能源股份有限公司天河热电分公司832000）
摘要：汽轮机作为重要的能量转换动力机械，在日常运行中故障最为明显的表现就是异常振动。造成汽轮机异常振动的原因种类繁多，对于故障分析需要极强的专业性，有效应对汽轮机的异常振动，做好故障原因分析与应对，能够确保汽轮机设备的正常运行。本文基于汽轮机异常振动原因分析及解决对策展开论述。
关键词：汽轮机；异常振动；原因分析；解决对策
引言
电能生产是连续化作业，这就要求汽轮机在生产中必须保持正常运转，不能出现中断现象，否则就会使广大居民和生产用电带来困难。汽轮机在运行中出现异常现象，要及时采取相应的措施以避免发生事故。汽轮机在现代社会的应用十分广泛，了解并掌握汽轮机异常振动的原因与解决对策对于相关工作人员来说意义重大，特别是对转子受热弯曲变形、汽流激振、摩擦振动、油膜震荡等这类主要问题及相应的处理措施需要熟练掌握，同时还应当建立健全预防措施、规范故障检查步骤、科学运用传感器等信息技术，保障汽轮机的正常运行。
1汽轮机异常振动原因分析
1.1转子受热弯曲变形
汽轮机主要运转部分就是转子，其工作磨损不可避免，特别是转子在高温高压条件下，更容易产生热变形磨损，从而引发汽轮机异常振动故障。这种热变形主要是因为转子散热能力不足，越来越高的热能积蓄在转子周围，产生巨大的热应力，压迫转子产生扭曲。转子变形后，转动中产生的空气流动不对称，机组构件会随之产生异常振动，严重时导致破坏性故障，造成较大的经济损失。因此，检修人员必须要责任到岗，提高安全意识和职业道德，耐心细致地对汽轮机进行检查和维护，将问题解决在最小范围内，从而保证发电系统能够持续正常发电。
1.2滑销系统卡涩
滑销系统的作用是既要使气缸热膨胀通畅，又要对膨胀导向，以保证动静部分间隙稳定。由汽缸结构可知，前汽缸通过两侧的猫爪搭在前轴承座上，前轴承座下与前台板设有纵销。后汽缸通过两侧的后座架搭在后台板上，座架与台板设有横销。汽缸受热时，是以后汽缸的横销为基准，前汽缸通过猫爪向前推动前轴承座前移来释放热应力。显然，如果出现阻碍因素，影响了正常滑动，汽缸的热应力得不到释放，就会出现弹性位移和变形。目前机组停运至冷态后，后汽缸右侧与台板接触面的间隙尚可随着温度下降逐渐减小至消除，但如果这种异常现象长期存在，汽缸则会出现永久变形，即与转子的相对位置出现永久变化，不会恢复至正常的相对位置。根据有关资料，气缸热膨胀不畅将导致轴承座刚度降低。其原因是，汽缸的重量通过前轴承座作用在台板上，热膨胀时，轴承座与台板之间产生很大的摩擦力。若膨胀受阻，推力不能克服摩擦力，则汽缸猫爪着力点对轴承座以滑动面为支点产生弯矩。这一作用力会使前轴承座发生倾斜，与台板接触面出现间隙，导致轴承座连接刚度降低。轴承座刚度的降低，会使轴振和轴承座振动都增大，同时还会使振动不稳定。
1.3汽流激振
汽轮机工作中，蒸汽流速不稳定，出现强弱波形，在低速汽流环境下工作的组件，突然被高速激流冲击，叶片受力不匀导致异常振动。原因一是运行参数的变化导致汽流不稳，得机器振动较大。原因二是汽流分量低频状态流量较大，突然频率改变，产生不均匀汽流。
2汽轮机三次振动异常的描述
某核电厂汽轮机是由东方电气集团采用ALSTOM技术生产的ArabelleTM1000MW级大型半速汽轮机。在机组调试期间，曾经连续二次出现汽机2号轴瓦振动异常，超过手动打闸阈值130μm，导致被迫停机。通过对三次振动异常现象过程中机组参数的研究分析（1）第一次振动异常描述。2016年10月7日2点，100%FP平台停机不停堆试验后冲转并网，3号汽轮发电机组在并网后升功率过程中GME006MV振动最高达131.7μm，按规程手动打闸停机，打闸停机后2号瓦相对振动升高，垂直方向最高达242.3μm，水平方向均超量程，达到308μm。（2）第二次振动异常描述。2016年10月7日22点，机组重新执行冲转并网操作，在冲转期间各项参数均正常，并网后发现GSS002VV同样被置于手动27%开度，操纵员迅速重新开启该阀门后，中压缸排汽温度稳步上升，2#瓦的振动数值最大到88μm，之后缓慢下降，随后在升功率的过程中振动值稳定在22μm左右。
3处理方案
基于上述分析排查，可以看出汽轮机转子和静子之间的通流间隙过小，导致梳齿之间的碰摩。需在3号机组大修时进行检查，如通流间隙已超下限，将其调整至标准范围内偏上限。机组冲转并网前将电功率信号的质量位屏蔽，防止二级再热供汽压力控制阀门被置于手动，采取的措施：在电功率表输出到汽水分离再热器的控制回路上增加500ms的延时。同时增加阀门切换到手动时的报警，以提醒运行人员及时干预。当KKO003/004/005MW产生质量位后，一路送往汽水分离再热器二级再热控制逻辑中，期间经过一个500ms的上升沿延时，从而避免了并网瞬间对二级再热供汽压力控制阀门控制产生影响。采取上述措施后经再次验证，机组没有再发生振动高的现象。
4防范措施
随着经济和社会的快速发展，各行各业对电能的需求量不断增加。汽轮机作为发电厂的重要设备之一，其安全运行关系着整个系统的经济性和安全性，汽轮机正常的运转是保证电力供应的关键。但汽轮机在长期的运转过程中，受到的影响因素较多，所以很难保证不发生故障，因此要掌握汽轮机的机械原理和维护知识，出现故障时及时进行修理，从而保证其运行的正常。汽轮机组的开机过程控制不善将会导致机组无法正常启动，装置无法继续生产。开机过程控制显得尤为关键，开机过程要严格按照操作规程进行，按要求进行暖管、暖机，按照升速曲线进行升速，才能确保机组一次开机成功。（1）机组冷态启动时严格按照操作规程、开机步骤进行操作，按照升速曲线进行（2）机组在经历多次开机多次停机过程中，转子经历高温、低温这种交替变化极易引起转子变形，动平衡破坏。所以开机过程中要细致、谨慎，确保一次开机成功，避免频繁启停机组，对机组造成影响。（3）开机过程中遇到问题要查清原因，弄清真相后再启动设备，防止问题未查清就盲目开机。（4）加强对操作人员的培训，使其熟练掌握操作规程，严格按照操作步骤进行操作，增强出现问题后岗位异常情况处理的能力。
结束语
汽轮机是电厂发电系统不可缺少的设备，一旦汽轮机的运行出现问题，特别是汽轮机工作中出现异常振动故障，不但会损坏汽轮机本身，还会对发电系统产生安全威胁，甚至造成较大的经济损失。可见，对汽轮机异常振动的原因进行分析并及时解决问题，对汽轮机的正常运行至关重要。
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