0引言

要使汽轮机的异常频率振动保持在一定的范围内，以确保汽轮机的安全运行和提高其工作效率。在机组运行过程中，可通过其特殊的振动情况来判断其工作状况。造成蒸汽透平失效的原因很多。

1汽轮机异常振动危害

汽轮机异常振动导致隔板汽封面磨损、级间漏汽增多、转子轴上载荷增大等现象，是造成止推瓦烧瓦的主要原因。在汽轮机中，因其不正常的振动，使滑销系统磨损严重，进而影响整个机组的热膨胀，造成较大事故。汽轮机的异常振动会导致机组内部的激磁部件松动甚至损坏，对机组的安全稳定运行造成很大的影响。

汽轮机的振动问题十分复杂，要想有效的处理，就必须了解蒸汽汽轮机的异常振动的危害，分析引起异常振动的根本原因和表现形式，并加以分析和总结，以保证蒸汽汽轮机的安全稳定运行。在正常运转过程中，若蒸汽轮机出现异常振动，不仅会给整个生产系统带来极大的安全隐患，甚至可能引起整个生产线的停机，从而对企业的正常生产产生严重的影响，带来不可预见的经济损失。

2汽轮机振动原因分析

一般情况下，汽轮机在起动、停机时会发生较大的振动，起动、停机时，当转速达到某一阈值时，机组将发生强烈的振动，当转速高于该阈值后，振动将逐渐减弱，直至完全消失。要解决蒸汽汽轮机组超幅振动问题，必须对其产生的原因做细致的分析，在蒸汽透平工作中，主要是通过更换部件和调整操作参数来解决，但是，只有找到了问题的根本原因，才能真正解决问题。引起汽轮机振动的原因有多种，文章就汽轮机振动的原因和判别方法进行了浅析。

2.1油膜失稳

汽轮机油膜失稳主要表现为膜面振动和半速涡动两种形态。其中，半速涡动主要发生在转子速度小于某一临界速度时，且在初始速度降低时，其强度随速度升高而增大，并随速度升高而减小。转子转速不断变化，导致其半频振锋频率随转速变化而变化，而半频相关系数不变，一般情况下，转子转速变化时，其半频相关系数呈现为2个斜率的线性。此外，在轴向移动的波形图和移动轨迹中，往往可以找到低频特征。

2.2气流振动

(1)顶隙激励，为了提高汽轮机的效率与性能，设计者一般采取增加级数与增加转速等方法来设计。级间变化会导致转子距不断增加，临界转速逐渐下降，而转子转矩不断增加，则会导致临界转速不断上升，运行速度不断下降，导致轴系稳定性不断下降。由于转子弯曲的原因，主要是由于通流径向间隙的变化，当一端间隙减小时，另一端间隙就会增大，变小端热效率的提高，变大端热效率的降低，从而使轴颈朝着转动方向涡动。

(2)叶轮流通中的作用力。在基准频率2.5倍的情况下，叶片轮缘和壳体的间隙较大，容易产生失稳。叶轮带将产生失稳作用力，若叶轮带泄流恒定，势必会对环面产生磨损，且活塞式密封流场将产生一定的切向力，出口密封间隙的增加将使流场切向力不断增加，进而引起振动加剧。

此时，叶片的外圈作用力对转子的输出功率有较大的影响，而叶片与叶片之间的外圈作用力存在较大的切向速度。在高参数高压力条件下，转子系统往往会产生气流激励。一般情况下，涡旋进动以椭圆形为主，其自激振频越趋近于固有频率，其幅度越趋近于偏心率。在不稳定的条件下，转子系统会产生自激式的振动，并且这种自激式的最大振幅一般不会被传感器检测到。

2.3膨胀不均

膨胀不均匀所造成的振动，大部分原因是因为汽缸膨胀受到了阻碍，此时，蒸汽透平的支承位置和标高发生了改变，转子的中心位置也发生了改变，支承刚度不断下降，最终导致了机械振动。这种震动的主要原因是：在冲转和运转过程中，压力和气缸温度不匹配，转子受热不均匀，严重的情况下，还会造成弯曲和变形，润滑油油压、温度等超过了正常的参数，最后造成了气缸和转子的膨胀不一致而引起的振动。

2.4动静摩擦

近年来，随着涡轮机组工作效率的提高，动、静间隙越来越小，碰摩的概率也越来越大。动、静摩擦会造成汽轮机的振动，严重者甚至会造成转轴的弯曲，造成对轴系的严重破坏。造成动静摩擦的原因有：（1）转轴振动大，质量不均衡，转子弯曲，轴系失稳等；（2）转子发生偏斜；（3）动静间隙小；（4）缸体变形。

3汽轮机异常振动的解决措施

3.1安装振动保护装置

振动保护装置是一种集监控、保护、报警为一体的大型机组，是确保机组安全稳定运行的重要装置。这种防振装置与测振装置相似，当振动超过一定阈值时，均会报警，不同之处在于，这种防振装置会发送一个脉冲信号，启动保护装置，使主蒸汽阀门自动闭合，从而达到应急停机的目的。近年来，随着汽轮机功率的不断增加，在水力透平上安装测量控制与保护装置变得越来越重要。为此，今后需加强监测与保护装置动作准确度方面的研究，以提高监测装置动作的科学性与可靠性。

3.2加强对汽轮机的振动监督

为此，必须加强对机组运行状况的监控，及时发现和分析可能产生的异常振动，并采取相应的措施，以降低机组的异常振动。为此，必须在汽轮机上安装轴向振动测试装置，以便于对汽轮机的振动状态进行实时监测。当汽轮机出现异常震动，超过某个临界值时，监测装置会报警，提醒操作者立即进行维修或停机，以防止进一步的损失。

3.3做好汽轮机的安装与检修工作

异常振动是汽轮机运行过程中经常发生的一种缺陷，所以，在蒸汽透平安装、大修时，必须先对它进行试验，确认它的各项振动指标达到规定的标准后，才能准许它使用。同时，要做好定期检修工作，制定科学合理的检修计划，避免发生事故。

当发现机组在运转过程中有异常振动时，必须立即找出原因，确保其符合要求后再进行重启。在起动过程中，要保证机组有足够的热运行时间，保证其工作性能达到设计要求。

4结语

要想改变这一状况，就需要在蒸汽轮机运行期间，对蒸汽轮机进行经常性的维护与维护，并做出合理的分析，从而从根本上解决问题，确保蒸汽轮机平稳高效地工作，为火力发电厂的建设带来更大的经济效益。虽然在蒸汽机工作过程中，振荡是不可避免的，也是被允许的，但如果振荡超过某个临界值，则说明蒸汽机发生了重大故障。在异常振动作用下，汽轮机各部件之间的连接将发生破坏，汽缸、支承座、基座之间的连接刚度降低，引起振动加剧，严重时会造成机组停机。

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