大唐长春第三热电厂吉林省长春市
摘要：在我国机械化发展的过程中，汽轮机设施的使用受到广泛关注与重视，然而，在实际使用期间，经常会出现振动波动的现象，严重影响其使用质量，难以建立专门的管理方案，导致其使用效果受到严重影响。因此，要对此类故障问题原因进行分析，做好诊断工作，通过合理方式对其进行处理，以免影响其长远发展。
关键词：汽轮机波动原因诊断措施
我国北方城市由于水利资源较南方少，火力发电是城市用电的主要来源。电力供给是城市发展的关键，为了增加城市用电的稳定，电厂维修部门都会定期对发电机组进行检修与维护。汽轮机作为发电系统的重要组成部分，其故障率的减少对于整个系统都有着重要的意义。汽轮机异常振动是发电厂常见故障中比较难确定故障原因的一种故障，针对这样的情况，加强汽轮机异常振动分析，为发电企业维修部门提供基础分析就显得极为必要。
1汽轮机异常振动原因分析
了解了调节汽门的工作原理，可以看出在整个控制回路中有许多环节都可以影响到调节汽门的控制精度，从而导致阀门摆动，下面就逐一分析一下各种因素是如何影响阀门摆动的：
1.1阀位指令
阀位指令作为整个控制回路的源头，自身信号的稳定无疑将对阀门产生影响。阀位指令分为手动指令与自动指令，手动指令是由人为直接输入的，一般不会产生波动，而自动指令是由DEH系统经过逻辑运算产生的，如果在运算中出现错误就会产生波动，指令出现波动必将导致阀门出现摆动。
另外，在DEH中无论是手动指令，还是自动指令，都将通过阀门流量曲线地换算才能下发到伺服放大器（伺服卡），因此阀门流量曲线是否正确、合适，也将影响阀门正常工作。阀门流量曲线应与阀门实际的通流特性相符，这样才能确保汽轮机的进汽量与当前需求一致，如果阀门流量曲线与阀门实际的通流特性不一致，势必会出现进汽量或高或低，这时DEH的调节作用为了稳定就不断修改指令，于是引起阀门摆动。由于阀门流量曲线不对应引起的摆动一般都是较大幅度的摆动，对汽轮机的影响也比较大，所以比较容易识别。
1.2伺服放大器（伺服卡）
伺服放大器是整个控制回路中的核心，相当于大脑，如果大脑出现了问题，那么对阀门的影响是不言而喻的。在实际应用中伺服放大器通常被集成为伺服卡，伺服卡具有接受指令、反馈信号，阀门线性整定，进行PID逻辑运算，输出控制指令等作用。图2是一个典型的伺服卡内部逻辑及原理图，可以看出伺服卡内部的设置与逻辑还是比较复杂的，同时承担的功能也较多，所以有许多环节都可以影响到输出指令，通过指令即可影响到阀门。
2汽轮机组常见异常震动的分析与排除
引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面，汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。针对着三个主要方面以下进行了详细的论述。
2.1汽流激振现象与故障排除
汽流激振有两个主要特征：一是应该出现较大量值的低频分量；二是振动的增大受运行参数的影响明显，如负荷，且增大应该呈突发性。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振；对于大型机组，由于末级较长，气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象；轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征，其故障分析要通过长时间记录每次机组振动的数据，连同机组满负荷时的数据记录，做出成组曲线，观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率，从5T/h到50/h的给水量逐一变化的过程，观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性，消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态，采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。
2.2转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除
转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系，大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段，此时转子温度逐渐升高，材质内应力释放引起转子热变形，一倍频振动增大，同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是两种不同的故障，但其故障机理相同，都与转子质量偏心类似，因而都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。
2.摩擦3振动的特征、原因与排除
摩擦振动的特征：一是由于转子热弯曲将产生新的不平衡力，因此振动信号的主频仍为工频，但是由于受到冲击和一些非线性因数的影响，可能会出现少量分频、倍频和高频分量，有时波形存在“削顶”现象。二是发生摩擦时，振动的幅值和相位都具有波动特性，波动持续时间可能比较长。摩擦严重时，幅值和相位不再波动，振幅会急剧增大。三是降速过临界时的振动一般较正常升速时大，停机后转子静止时，测量大轴的晃度比原始值明显增加。摩擦振动的机理：对汽轮机转子来讲，摩擦可以产生抖动、涡动等现象，但实际有影响的主要是转子热弯曲。动静摩擦时圆周上各点的摩擦程度是不同的，由于重摩擦侧温度高于轻摩擦侧，导致转子径向截面上温度不均匀，局部加热造成转子热弯曲，产生一个新的不平衡力作用到转子上引起振动。
3汽轮机振动波动问题诊断措施
在对此类问题进行诊断的过程中，应当明确实际情况，创新工作机制，及时发现汽轮机运作中存在的问题，采取有效措施应对问题，建立先进的管控机制，逐渐提高工作可靠性与有效性。
虽然发电厂已经明确了汽轮机振动与波动等问题的原因，但是，在实际工作期间，经常最出现活动配件与转动配件之间的摩擦现象，严重影响机械设施的正常使用，导致发电厂未能更好的开展生产工作，难以提高工作效率与质量。同时，一些汽轮机会因为振动与波动等问题的影响，不能达到良好的工作效果，甚至会出现停机现象，数据信息出现了一定的问题，在全面观察的情况下，对其原因进行全面分析，在明确实际情况的基础上，要做好管理工作，提高工作可靠性与有效性。在发电厂汽轮机机组实际停机的过程中，要对其进行开盖检查，及时发现其中存在的转动配件或是活动配件之间存在的问题，采取有效措施明确密封配件的实际情况，以此提高磨损问题的解决效果。在实际检查的过程中，还要对气缸实际情况进行分析，及时发现断裂问题，明确是否出现了压条脱离现象，在变形的情况下，要对摩擦或是碰触痕迹进行分析。在一定程度上，还要做好相关管理工作，对二级动叶片进行分析，在寻找摩擦痕迹的情况下，对其进行全面的诊断，获取准确的结论，达到良好的诊断效果。另外，要对静止与转动等配件的摩擦特点进行分析，明确固定压条的断裂原因，在分析实际特征的情况下，对其进行全面的处理。
在汽轮机设施实际使用的过程中，要明确转子重新动平衡等现象进行分析，对轴瓦进行更换处理，将汽轮机的振动数据信息等控制在合理范围内，对振动波动问题进行考察，提高汽轮机运行的稳定性与可靠性。另外，在实际分析的过程中，还要对汽轮机各类配件进行考察，在明确实际问题原因的情况下，建立专门的管理机制，加大管理力度，满足当前汽轮机的实际运行要求，逐渐提高诊断工作准确性与可靠性，为其后续发展奠定基础。
结论
汽轮机异常振动时汽轮机运行过程中不可避免的故障，也是较为常见的故障。在进行此类故障排除时，不能急于拆解机组，首先要根据故障特征进行故障分析，确定故障点后查看机组维修记录，确认故障点零部件情况。如故障点零部件为刚刚检修过并更换，因再次确认故障点，确认为改点后进行拆解。一般来讲短期内进过维护保养的部件出现故障的几率远远小于维护时间长的部件。因此，在进行汽轮机异常振动原因分析时要格外注意。许多情况时需要维修人员长期积累的经验来判断的，加强企业汽轮机组维护保养人员培训，提高维修人员素质及专业技能时提高汽轮机故常排除效率的最佳途径。
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