汽轮机异常振动原因及处理措施

汽轮机异常振动原因及处理措施

王鹏 金城

黑龙江华电齐齐哈尔热电有限公司 黑龙江齐齐哈尔 161000

摘要：作为能源转化的重要动力设备，汽轮机在日常工作中出现异常振动是一项突出的问题。异常振动可能由多种因素引起，对其进行故障分析需要高度专业的知识和经验。有效处理汽轮机的异常振动，并进行准确的故障原因分析和处理，是确保机组正常运行的关键。基于此，本文主要就汽轮机异常振动原因及处理措施进行了分析。

关键词：汽轮机；异常；振动；处理

引言

汽轮机主要部件涉及转子、联轴器、气缸等，作为当前重要的工业设备之一，在实际运行中表现为高压、高温、高速，也正是由于特殊性，使其在高速旋转运行状态下较易引发故障。其中，异常振动是汽轮机运行最为典型的故障类型，且引发异常振动的原因较多，导致对异常振动现象的分析复杂多样，诸如装置参数、油温、油质变化等都会在一定程度上引发振动。为解决这一问题，相关技术通常结合汽轮机异常振动的实际情况和已知条件，进行异常情况的原因分析，本文在此基础上继续探讨，形成检修解决方案。

1汽轮机异常振动处理的重要性

汽轮机是一种重要的能源转换设备，用于发电、驱动压缩机和其他工业应用。汽轮机的正常运行对于保障电力供应和工业生产的稳定性至关重要。然而，汽轮机在运行过程中可能会出现异常振动，这对设备的安全性、可靠性和寿命都会产生负面影响。汽轮机的异常振动可能导致设备的疲劳破坏、松动和失效。这可能引发机械故障、部件断裂或脱落，甚至导致事故发生。处理异常振动可以及早发现和解决潜在的问题，减少设备的振动幅度和频率，恢复设备的动平衡，提高设备的能效和性能，减少能源的浪费，降低设备的疲劳损伤，减少噪音和震动，改善工作环境，减少设备的故障率和维修频率，降低维修和维护成本，提高设备的可靠性和稳定性。综上，及早发现和解决异常振动问题，可以保障汽轮机的正常运行，延长设备的使用寿命，提高设备的性能和经济效益。

2汽轮机异常振动原因

2.1转子受热弯曲变形

转子受热变形是汽轮机异常振动的主要原因，受热变形导致转子轴弹力改变，进而影响转子的正常运行，转子运行失衡的同时离心相位随之发生变化。结合转子受热变形原理可知，解决方案需从转子轴弹力及离心力入手。若转子运行中轴弹力与离心力相互抵消，则转子振动幅度显著减少，对于汽轮机所造成的影响亦将降低。相反，若轴弹力与离心力未能抵消且相互叠加，则加剧转子振动。转子受热弯曲变形主要是其自身散热不良、热量过高所致。

2.2油膜不稳定

汽轮机油膜不稳定为两种类型，即半速涡流和油膜振荡。就油膜震荡而言，主要是因汽轮机的运行功率过大，相应的转子转速大幅度加快，导致整个汽轮机组的振动愈发剧烈，易造成设备损坏。由此可见，造成油膜振荡的主要因素是转子不正常转动，汽轮机运行中必须保证其转子能够按照既定轴线轨道进行转动，维持重心平稳，避免油膜震荡问题的发生。

2.3真空系统运行故障

目前可知汽轮机轴封压力运转不正常、真空水泵水温过高未及时降温、加热器运行中存在水位过满等现象均会导致真空系统无法正常运作，进而造成系统失灵，引发异常振动现象。

3汽轮机异常振动的处理措施

3.1转子受热弯曲变形故障的处理措施

针对转子受热弯曲变形所引发的异常振动而言，需从转子本身入手，通过在安装和运用过程的合理调控，避免因摩擦异常而造成转子弯曲变形。具体而言，设备的安装检修过程均应由专业人员完成，按照既定操作程序进行。如在汽轮机实际安装中，借助钢丝校准轴线辅助安装，可更为准确地完成工作。与此同时，专业人员可利用钢尺进行洼窝两侧长度测量，确保一致，复测时使用水平仪横向找平，以保证汽轮机轴承座水平符合标准要求。总体而言，汽轮机的安装至关重要，需要安装人员严格依照程序进行，且安装完成后应及时排查机组可能存在的问题，确保安装流程，使汽轮机轴承于横向及纵向均能保持平衡稳定，这也是避免转子因受力不均而发生摩擦，进而过热引发转子弯曲变形现象的有效举措。

3.2基于油膜振动的处理措施

油膜振动是指在润滑油膜中发生的振动现象，通常发生在摩擦副表面之间。油膜振动可能导致设备的磨损、噪音和故障，因此需要采取适当的处理措施。选择适合工作条件的润滑油是处理油膜振动的关键，润滑油的黏度、添加剂和性能应与设备的要求相匹配，确保润滑油具有良好的抗磨损、抗氧化和抗泡沫性能，以减少油膜振动的发生。定期更换和清洁润滑油，以去除其中的杂质和污垢，杂质和污垢会干扰油膜的形成和维持，导致油膜振动的发生，使用合适的过滤器和油品清洗设备，确保润滑油的清洁度。控制润滑油的温度是减少油膜振动的重要措施之一，过高或过低的润滑油温度都可能导致油膜振动的发生，通过合理的冷却和加热系统，保持润滑油在适当的温度范围内运行。确保摩擦副表面的质量和加工精度符合要求，以减少油膜振动的发生，表面粗糙度、平整度和几何形状对油膜的形成和维持有重要影响，采用适当的加工工艺和材料，提高表面质量和加工精度。

3.3汽轮机真空系统的处理措施

汽轮机真空系统是汽轮机运行中的重要组成部分，用于维持适当的排气压力，确保汽轮机的正常运行。确保真空系统的密封性是关键，定期检查和维护真空系统的密封件，如阀门、密封圈和管道连接等，以防止气体泄漏。必要时，更换磨损或老化的密封件，确保系统的密封性能。定期清洁真空系统的内部，以防止积聚的污垢和杂质对系统的影响，使用适当的清洗剂和工具，清除管道、阀门和其他组件中的沉积物和污垢。真空泵是汽轮机真空系统的核心设备，定期检查真空泵的运行状态，包括检查泵的吸气压力、排气压力和泵的振动情况，确保真空泵正常运行，没有异常振动和过高的温度。真空计和压力传感器等真空系统中的仪表需要定期校准，以确保其准确度和可靠性，校准仪表可以通过比对标准仪表或者委托专业机构进行。加强对轴承振动频率、分离器水位的实时监测，防止真空泵水温过高，及时排查冷却系统存在的隐患。为避免真空系统泄露，定期检查输水管道、凝气机等。此外，完善回热抽汽系统，加强日常维护检查工作，例如对抽汽管道及相关阀门系统的检查，监控电动隔热阀及液动止回阀等的日常运行情况，发现问题及时处理。安装合适的监测设备，如压力传感器和温度传感器，实时监测真空系统的运行参数。通过监测和记录真空系统的运行数据，可以及时发现异常情况，并采取相应的措施进行处理。处理汽轮机真空系统需要综合考虑系统的密封性、清洁性、设备运行状态和监测等因素。定期的维护和检查可以确保真空系统的正常运行，提高汽轮机的可靠性和性能。

3.4加强油质监督

汽轮机调门油动机伺服阀卡涩或内漏，也是引起EH 油管道振动的原因之一。当伺服阀接收到指令信号后，因其内部故障产生振荡，使输出流量发生变化，造成油动机摆动，从而引起油压发生变化，导致EH 油管道振动。因此加强EH 油系统油质监督，发现油质不合格及时分析原因并加强滤油，确保油质特别是颗粒度指标在合格范围内。对于伺服阀的检查，利用停机时间及时进行更换并返厂进行清洗，清洗后要有清洗合格报告。对管道进行清理检查，也是防止EH 油管道振动的有效办法。（1）对于有油污、蒸汽等杂质的地方，应及时清除，防止堵塞，发现问题要立即停止运行。（2）更换管壁泥浆中含有大量腐蚀性物质的管道和阀门。（3）在清洗过程中需要注意，应在冲洗干净之后再彻底清扫槽底残留物，最后用除锈剂除去油污或杂质。

结束语

综上所述，汽轮机运行中较易受到各种因素影响，产生异常振动，引发不同类型的故障现象。为此，相关企业应加强日常监测工作，一旦发现异常振动现象，需及时采取措施予以解决。同时也需要总结分析异常振动产生原因，完善相关处理方案，最大程度提升设备运行安全。

参考文献：

[1] 孔维阳.汽轮机振动异常波动分析与处理[J].电工技术,2022(23):153-155+159.