引言：异常振动是600MW汽轮机的常见故障之一，油温变化、设备负荷、动静摩擦等因素都会引起该类故障。但是在汽轮机故障处理阶段，需要准确的掌握异常振动故障的成因，从而针对性的处理故障问题。因此，本文对汽轮机异常振动故障的排查与原因分析，对提高汽轮机故障处理效率，减少汽轮机组安全风险意义重大。
汽轮机异常振动原因分析
汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。由于其运行时间长、关键部位长期磨损等原因，汽轮机组故障时常出现，这严重影响了发电机组的正常运行。汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障[1]。由于机组的振动往往受多方面的影响，跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因，比如进汽参数、疏水、油温、油质、等等。因此，针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要，只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。
二、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。
（一）汽流激振现象与故障排除
对于600MW汽轮机，其在运行中出现振动现象后，应预先考虑“汽流激振”引起的异常振动故障。据了解，600MW汽轮机长时间运行后，由于汽轮机末级较长，所以会伴有叶片膨胀的情况。汽轮机叶片膨胀后，机组内汽流流道则会产生“紊乱”、汽流冲击或碰撞等情况，继而使得汽轮机因内部汽流激荡而产生异常振动情况。在排查汽流激动振现象时，可通过以下特征，判断汽轮机异常振动的原因：其一，汽轮机内汽流激振后，机组的低频分量分值会明显增大。其二，汽轮机运行参数骤然增加，同样代表着汽轮机存在汽流激振情况。可通过记录汽轮机组运行数据，评估有无该现象。
（二）转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除
转子热变形导致的600MW汽轮机异常振动故障，具体可表现为汽轮机振动频率、振动幅度会受汽轮机转子温度的影响，且汽轮机蒸汽参数同样会作用于汽轮机，使汽轮机在各种因素影响下，备件符合增加，转子温度持续升高。汽轮机内所释放的应力较大，转子在温度上升的同时，出现热变形情况[2]。另外，转子温度变高后，汽轮机内转子相位改变，汽轮机组会因转子弯曲而变形，且对于不同类型的转子弯曲变形，汽轮机异常振动故障会存在一定差异，但故障诱发机制相通，均与转子质量、外部形态、温度息息相关。
导致汽轮机转子热变形的主要原因，是600MW汽轮机长时间运行后，转子温度会明显升高，汽轮机内部结构中汽缸进水，使得冷空气与该结构摩擦，导致汽轮机组运行期间中心孔中伴有进油情况，加重汽轮机组内发电装置转子温度升高，引起热变形，诱发异常振动现象。此种故障会给汽轮机组造成临时性、永久性的损害，要求在判断汽轮机转子热变形实际危害后，制定对应的治理方案。
（三）摩擦振动的特征、原因与排除
汽轮机摩擦振动的主要特征可体现在以下三方面：其一，汽轮机组内转子热弯曲后，转子重新生成不平衡力。但机组内“工频”依然是机组电子振动信号的主频，所以在转子变热弯曲后，尽管汽轮机组会受到冲击，且运行参数中非线性因数会出现改变，因此会引起高频分量变化、少量分频等现象。汽轮机内工频波形改变，振动信号明显，故障就此产生。
其二，汽轮机摩擦振动过程中，因内部零部件摩擦程度较重，并且振动幅度、零件相位会产生长时间的波动，振动幅度增加[3]。其三，汽轮机降速控制时，抵达控制目标前期，汽轮机摩擦振动更为明显，速度参数调整越大，振幅加大，而在汽轮机组停止运行后。因机组内转子处于静止状态，所以设备中大轴结构的摇晃数据增加。引起摩擦振动故障的主要原因在于汽轮机转子使用期间，与其他零件的摩擦会造成转子“涡动”、“抖动”等情况。若在各类因素影响下，转子伴有热变形、弯曲情况，转子动静摩擦程度加深，不平衡力会作用于转子，使得汽轮机内转子出现振动情况。因此，维修人员可按照汽轮机组振动故障产生后，内部转子温度系数、汽轮机组振动特征，排除摩擦振动风险，有效的制定汽轮机组故障处理方案。
三、关于汽轮机异常振动故障原因查询步骤的分析
第一步，600MW汽轮机振动故障产生后，汽轮机所处区域，就地测振。随后记录DCS系统内、就地测量后的600MW汽轮机振动测量数据。若600MW汽轮机组轴承振动大于55μm，其他轴承振动值超过120μm，汇报检测数据。使其及时通过控制、减少汽轮机组负荷的方式，调整机组状态，使轴承振动值恢复到正常范围内，然后逐一排查汽轮机异常振动故障原因。
第二步，若600MW汽轮机振动值会因设备负荷、相关运行参数改变，需尽快调整汽轮机组负荷值、运行参数，观察记录汽轮机胀差、汽缸温度差、轴承位移等数据。然后检查汽轮机组润滑情况、轴承温度等参数是否处于正常值范围中。若汽轮机组异常振动因油膜震荡引起，可停止机组，消除震荡现象，待油膜恢复正常后再次启动汽轮机。
第三步，倾听汽轮机发电装置内的声音，若存在金属摩擦、轴承密封区域有火花，维修人员应立即改变设备内的真空环境，使机器停止运行。
第四，若汽轮机汽缸温度差异明显，且汽缸内存在进水情况，则应根据所排查出的原因，针对性的处理振动故障。若汽轮机组因工况原因而振动，需在恢复原有运行参数的同时，分析机组振动原因。如果汽轮机组轴承振动值已经超过80μm，应使汽轮机停止运行，破坏真空。如若汽轮机组异常振动现象产生后，就地测量、听声音无法排除故障，维修人员需果断的关闭汽轮机组，避免故障问题引起安全事故。除此之外，为减少600MW汽轮机组异常振动造成的故障损失，应重视汽轮机组监督、风险防控工作。实时监控汽轮机振动情况，定期检修、维护汽轮机组，测试记录汽轮机振动数据、振动测试次数。便于在发现异常数据后及时停机检查设备运行情况，从而控制汽轮机故障风险，为汽轮机安全运行创造有利条件。
四、结语
综上所述，汽轮机运行期间，异常振动属于常见故障，该故障的产生会直接损害汽轮机内部结构，影响汽轮机功能体现。因此，应重视异常振动原因的排查，及时定位故障点，更换、检修汽轮机相关零件，以此处理汽轮机异常振动故障，使其能够安全、稳定的运行。除此之外，为确保汽轮机故障排查效率，还应加强维修养护人员培训力度，有效控制汽轮机异常振动引起的故障风险。
参考文献：
[1]张强.针对火电厂汽轮机异常振动现象及其应对措施的分析与研究[J].中国科技纵横,2017(006):128-137.
[2]李宽宽.火电厂汽轮机异常振动故障排查技术探索[J].中国设备工程,2020(03):160-162.
[3]薄利明.探究汽轮机异常振动的分析和治理[J].科学技术创新,2020(02):183-185.