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摘要：汽輪機出現機械振動現象是比較常見的，但是，一旦振動頻率過高，幅度太大，就會直接造成故障。這就需要及時采取有效措施加以解決，避免損害機組組件，確保其能夠正常有序運轉。據此，本文主要對汽輪機機械振動的主要原因及對策進行了詳細分析。

關鍵詞：汽輪機；機械振動；原因；對策

1汽輪機

1.1工作原理

汽輪機工作原理主要來源于鍋爐內部的蒸汽進入汽輪機，然后蒸汽則會根據既定順序，路過機組內部的噴嘴與動葉，并把蒸汽自身的熱能量逐漸轉化成供給汽輪機轉子旋轉的機械能量。

1.2結構部件

汽輪機一般主要包括轉動部分與靜止部分。其中，轉動部分也就是轉子，主要部件包括聯軸器、葉輪、主軸、動葉片等等。而靜止部分也就是靜子，則涵蓋了汽缸、軸承、進汽部分等等。因為汽輪機大多數情況時在高溫、高壓下，以高轉速運轉，因此，屬于精密型重型機械設備。

1.3汽輪機特點

汽輪機具有一定的獨特優勢，即蒸汽流動速度快、連續性良好、蒸汽流量較大等，因此，可以發出的功率相對較大。就大功率汽輪機而言，可以利用較高的蒸汽溫度與壓力，所以，熱效率也比較高。就汽輪機問世之后，大多數專家都在不斷探究汽輪機的可靠性、實用性、安全性等。而且在科學技術水平快速提高的影響下，汽輪機的整體性能十分優越，在其中很多領域都得到了大力推廣。

2汽輪機機械振動故障的危害

2.1經濟性降低

在實際運行時，汽封間隙與機組機械振動密切相關。而且一旦振動幅度或機組汽封間隙增大，就會直接威脅到機組的正常運行，導致機組經濟性能明顯降低。

2.2各部分被破壞

在汽輪機機組發生劇烈振動時，會產生嚴重摩擦，導致端部軸封與隔板位置被損傷。如果機械振動的程度較大，則會造成葉片與圍帶等各個部位應力不斷增加，從而達到機組運行疲勞階段，軸承位置振動過大，則會進一步導致烏金表面發生脫落和碎裂問題。

2.3連接部件出現松動

在汽輪機運行過程中，軸承、主油泵、蝸桿之間是相互連接的。然而，汽輪機可能會與其他管道形成共振，導致法蘭連接螺栓發生劇烈振動，造成螺栓斷裂，從而引發嚴重的安全事故，造成不必要的經濟損失。

2.4引發了嚴重的設備事故

汽輪機機械振動幅度太大，會直接影響保安器與其自身的安全性能。而再加上誤操作現象，則勢必會引發安全事故，造成停機。甚至還會嚴重損壞線圈或鐵心片，出現短路或斷路問題。

3汽輪機機械振動的主要原因

3.1軸承安裝不當

3.1.1潤滑油質量差潤滑油過于劣質，質量不合格，就會直接阻礙軸承運轉，造成振動異常，轉速明顯大于振動頻率。此現象具有一定的隱秘性，不容易發現和判斷，難以及時有效解決，會造成汽輪機振動幅度明顯增加，從而引發安全事故。

3.1.2油溫過高或過低潤滑油油溫過高或者過低，都會對形成油膜造成直接影響，引發汽輪機振動，不論是軸承軸瓦還是冷油器，回油和出口位置油溫異常，都會在一定程度上引發振動故障。

3.1.3油壓偏高或偏低軸瓦油膜的成形，關系著轉子振動頻率，而成形不好，會造成轉子異常振動，潤滑油油壓偏高或者偏低，從而直接影響油膜成形，進而引發汽輪機振動故障。

3.1.4軸承標高與設計值相脫節在安裝軸承時，標高與設計值相脫節，或者軸承通過檢修調整，標高出現偏差，就會造成汽輪機軸承負荷太高，導致軸瓦烏金、氣流激振、自激振動等組件過熱，導致機組振動太快，頻率過高。

3.2轉子動平衡故障

3.2.1彎曲與聯軸器之間的連接質量較差轉子彎曲與聯軸器之間的連接不佳，導致轉子產生質量不平衡，在運行的時候，因為擾動力作用影響，使得機組產生振動。

3.2.2質量不平衡汽輪機轉子是一種體型較大，且相對復雜的部件，在動平衡校驗之后，依舊存在著一定的不平衡重量。這種由于動平衡重量較差的殘余不平衡重量，從單根轉子而言，問題并不復雜。但是，對多根轉子而言，所殘留的不平衡重量，在軸系旋轉時的離心力，很容易形成多個復雜力偶，從而導致振動原因尋找工作難度加大。而且凡是屬于質量不平衡所造成的振動，振幅都會隨著轉速升高有所增加。在找動平衡的時候，試加重量對振幅存在明顯反映。因此，因為質量不平衡所造成的振動，通過找平衡可以有效消除。

3.2.3同心度存在差異轉子和靜子或者汽缸的同心度需要保持一致，否則將會造成動靜觸碰摩擦、電磁激振、氣流激振。而轉子在轉軸的時候，發生摩擦，會造成熱彎曲，引發機械振動故障。

3.2.4軸承墊塊接觸不良，緊力不當因為檢修工藝大意，或者轉動中墊塊和軸承座的接觸發生腐蝕，墊塊接觸不良，導致軸承抗振能力出現很大程度上的振動。

3.3運行狀態不穩定

3.3.1汽缸溫差在正常運行狀態下，應保證汽缸溫差控制在規定范圍以內，如果低壓汽缸、中壓汽缸、高壓汽缸之間的溫差差異太大，很有可能導致汽缸發生異常變形，直接影響轉子的正常運行，導致機械振動頻率有所增加。

3.3.2膨脹現象在汽輪機運行時，系統的真空度處于穩定條件下，突然降低，就會導致排氣溫度上升，造成汽缸膨脹，這時如果高壓軸封開始傾斜向上，就會造成機械異常振動。

3.3.3滑銷系統故障汽輪機組帶因為負荷太高發熱，會直接造成組帶膨脹，導致滑銷系統出現故障。系統卡澀是造成故障的主要原因，其不僅會造成膨脹不順暢，還會造成大幅度機械振動，甚至還會引發動靜觸碰摩擦和死機等問題，從而導致汽輪機故障。

3.4軸端變形

在汽輪機正常運行時，軸封供汽潮濕、水分太多，就會對軸端受熱造成直接性影響，導致受熱不均，發生變形，導致轉子振動異常，發生汽輪機機械振動故障。

4汽輪機機械振動故障的有效應對策略

4.1明確故障原因與位置在汽輪機正常運行時，會收到溫差熱應力、氣流作用力、葉片離心力等各種應力的同時性作用，以此推動汽輪運轉。但是，受應力影響，汽輪機在運行過程中，勢必會發生機械振動。為了確保振動處于控制范圍內，汽輪機沒有發生故障，必須全面掌控汽輪機出現機械振動時候的相關頻率、規律、幅度等等，并經過一定的現場測試，充分了解汽輪機的運行狀況，據此進一步判斷汽輪機的機械振動故障。

4.2調整汽輪機運行狀態汽輪機在運行時，振幅會不斷增加，應全方位監測汽輪機軸瓦溫度、潤滑油溫度、汽缸溫度、軸向位移量、真空度值、潤滑油油壓、蒸汽參數等等，實時觀察汽輪機機械振動的具體情況，并監聽其中的異常聲音。而在機組帶負荷或啟動升速的時候，振動十分劇烈，應該停機做全面檢查。而在振動頻率較大的時候，應該適當調整轉速，保證振動頻率處于正常狀態。

4.3實時監測汽輪機振動在汽輪機正常運行過程中，振動規律、頻率、幅度、聲響異常，需要及時降低負荷，循序漸進地降低，消除振動性故障，對其運行參數進行全面監測。相關技術人員則可以通過監測獲取數據，將其與標準比較分析，進一步判斷其中是否存在振動異常現象，熟練掌握汽輪機的剛度極值點、共振條件、剛度范圍，對其運行狀態進行定期監測，全面做好預防措施。而在機組使用之前，應提前做好空載與負荷試運，合格之后，才能夠投入使用。

4.4利用智能化監測裝置有效發揮智能化監測裝置的作用，對汽輪機運行狀態進行實時監測，避免發生機械振動故障。在監測時，遇到難度較大的區域，應適當安裝傳感器，以此監測汽輪機振動狀態，并反映振動異常現象。另外，還需要科學合理安排技術人員，在發生機械振動故障的時候，應明確故障的具體位置，防止出現嚴重事故。

4.5進一步做好全面的保護措施使用汽輪機可以在很大程度上節約能源，但是，因為汽輪機容量的不斷增加，負荷也隨之增加，運行可靠性與穩定性開始備受關注。出現振動現象是必然的，對此，可以采取一定措施，有效降低振動故障的發生頻率，防止發生安全事故。通過智能化裝置進行全方位監測，全面監測汽輪機的機械振動情況，反映出機組的正常運行狀態，一旦出現異常，及時告警，利用自動化控制裝置，在振動故障時，自動關閉電路與主汽門，自動停機，以此對汽輪機形成保護，再加上技術人員的積極配合，確保機組設備得以有序運轉。

5結語

綜上所述，汽輪機振動在根本上是不能消除的，但是，可以采取各種有效措施，嚴格控制振動值。為了有效防止振動狀況有所增大，汽輪機運行作業人員需要遵循操作規章制度，密切監視機組狀況，以便于及時發現其中存在的問題。與此同時，檢修人員還需要全面開展檢修工作，防止在檢修時，出現各種不良狀況，以此保障檢修整體質量，確保汽輪機運行的安全性與可靠性。

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作者：白巖立 單位：陜西榆林能源集團橫山煤電有限公司