淺談汽輪發(fā)電機組的振動原因及預防

姜 勇（中國華電集團哈爾濱發(fā)電有限公司，黑龍江 哈爾濱 150040）

淺談汽輪發(fā)電機組的振動原因及預防

姜 勇
（中國華電集團哈爾濱發(fā)電有限公司，黑龍江 哈爾濱 150040）

汽輪機作為熱力發(fā)電廠的主要設備，其安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行直接影響電廠的安全生產(chǎn)，甚至影響電網(wǎng)的安全運行，因此保證汽輪機的正常工作是非常重要的。對于每一臺運行的機組來說所產(chǎn)生的缺陷，乃至疑難問題，需經(jīng)多方面的檢測才能確定，可能是一個因素所致，也可能是幾個因素所致，具體問題要具體分析，抓住主要因素逐一解決。然而影響汽輪機安全運行的因素是很復雜的，其中振動是一個至關重要的因素，運行中的機組振動嚴重超標，如不及時處理將會使軸承破裂、汽輪機本體毀壞、甚至會發(fā)生重大事故，因此必須高度重視汽輪機的振動。

汽輪機振動；原因；運行；檢修

一、從運行方面談汽輪發(fā)電機組的振動原因及預防

（一）機組膨脹

當滑銷系統(tǒng)本身不存在問題時，如果運行人員操作不當，機組也會出現(xiàn)膨脹不均的問題。最明顯的例子是在啟機過程中，當機組的暖機時間不夠或者升速過快，則機組各部分的膨脹不一樣，這樣一方面會產(chǎn)生應力，減少機組的壽命；另一方面就會引起過大的差別膨脹，從而影響機組的開機過程。當機組的膨脹不充分時，極易引起機組的振動和動靜碰磨。

（二）潤滑油溫

軸頸在軸瓦內(nèi)的穩(wěn)定性如何，決定了機組誘發(fā)振動的可能性有多大，當穩(wěn)定性太差時，外界因素的變化很容易引起機組振動的產(chǎn)生。而潤滑油在軸瓦內(nèi)形成的油膜如何，又是影響轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性的一個重要因素，油膜的形成除了與軸承烏金有關外，還有一個重要因素就是潤滑油油溫，潤滑油油溫應該在一個合理的范圍內(nèi)，過高過低都對油膜的形成不利。

（三）機組真空和排汽缸溫度

機組真空和排汽缸溫度總是相輔相成的，其中一個因素的變化必然引起另一個因素的改變。對于軸承座坐落在排汽缸上的機組來說，排汽缸溫度的變化主要表現(xiàn)在對軸承坐標高的影響上，所以會對機組的振動產(chǎn)生影響。

輔機設備應掌握其性能特征，把握住參數(shù)變化及數(shù)據(jù)要求：冷卻循環(huán)水質(zhì)差，凝汽器銅管內(nèi)表面積垢，使得換熱系統(tǒng)減少，換熱效果差，尾氣不能得到很好的冷卻，凝汽器密封性差，射水抽汽器密封不好，起不到抽汽作用，都會引起真空的變化也是產(chǎn)生振動的一個因素。銅管結垢要及時清理，清理的方法很多，一般電廠是半面運行半面清掃，方法是用與銅管內(nèi)徑差不多的鋼管刷加帶水皮管來回移動，去除垢層達到除垢目的。

（四）發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流

當電流通過發(fā)電機轉(zhuǎn)子時會產(chǎn)生熱量，這部分熱量就要會使發(fā)電機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生膨脹，當發(fā)電機本身存在一定量的質(zhì)量不平衡時，由于膨脹會使該不平衡量產(chǎn)生的力矩發(fā)生改變，從而引起機組的振動變化；當發(fā)電機自身存在膨脹不均時，即使冷態(tài)情況下質(zhì)量平衡較好，也會由于膨脹的不均勻性產(chǎn)生動態(tài)的質(zhì)量不平衡，而這一質(zhì)量不平衡在發(fā)電機轉(zhuǎn)子恢復到冷態(tài)時也會隨之消失。

（五）斷葉片

當汽輪機發(fā)生斷葉片時，轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布明顯發(fā)生改變，因此機組的振動會發(fā)生明顯的變化，這種情況在現(xiàn)場有時可能不會被察覺，因為振動的變化既包括振動大小的變化也包括振動相位的變化，而現(xiàn)場大多數(shù)儀表只能監(jiān)視振動大小的變化。為了盡量避免斷葉片的現(xiàn)象發(fā)生，除了在設計制造和安裝檢修期間采用適當?shù)拇胧﹣肀ＷC外，運行中在增減機組負荷時應盡量平穩(wěn)。

二、從檢修方面談汽輪發(fā)電機組的振動原因及預防

（一）汽輪機軸承是用來支持轉(zhuǎn)子及平衡軸向力的，軸承部分檢修質(zhì)量好壞直接關系到汽輪機能否穩(wěn)定運行，因為汽輪機的振動往往是由軸承部分引起的。每次檢修時對軸承的檢修要求特別高，稍有差錯就會引起振動。

（1）調(diào)整好軸瓦間隙，使其在允許范圍之內(nèi)；軸瓦與轉(zhuǎn)子軸頸之間的間隙過大過小、它們之間的接觸面積少、軸瓦上有臟物、油囊開的質(zhì)量差，會引起振動。檢修軸瓦時應先測量軸瓦與軸頸間的間隙，如果間隙超過規(guī)定值，應更新軸瓦。在修刮新的軸瓦與軸瓦前應先測量間隙，這樣就能知道需要修刮多少。在修刮過程中要多次測量間隙，以免修刮太多，若間隙小于規(guī)定值，拆開軸瓦檢查軸瓦上鎢金是否有硬點，有硬點先修刮硬點再測間隙，無硬點應沿整個瓦面進行配合研磨，找出硬點進行修刮，直至刮到間隙在規(guī)定范圍內(nèi)。同時要注意軸瓦與軸頸接觸面在每平方厘米上有接觸點的面積與整個瓦面的面積大于75%以上。保證了以上兩點，下一步工作就是開油囊。兩側油囊開的太小，進入軸瓦的油少，形成不了油膜或油膜層厚度達不到要求，會引起振動并使軸瓦燒壞。油囊一側開的小，另一側開的大，形成的油膜不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)子在運行中不穩(wěn)定引起振動油囊開的太大，油在軸瓦內(nèi)的油壓不穩(wěn)定。其次，在安裝過程中一定要清掃干凈軸瓦后才能安裝。如軸瓦上有贓物，會引起轉(zhuǎn)子在運行過程中偏心，產(chǎn)生振動等等。在檢修軸瓦、更換軸瓦過程中，一定要切實注意以上事項。

（2）嚴格調(diào)整好軸承各部位的緊力；軸承蓋對瓦枕的緊力以及瓦枕對軸瓦的緊力過小或大會引起振動。在測壓緊力時應認真測量和調(diào)整，要不厭其煩，反復幾次，符合要求后要重復一、二次，以便確認。一般緊力為0.02mm～0.06mm之間。否則推力軸承上的主副推力瓦不平整、不干凈，瓦塊厚度不相等，推力盤受到不均衡的力，個別瓦塊溫度偏高，甚至會產(chǎn)生轉(zhuǎn)子振動。檢修時，研磨瓦塊要用千分表測量，使每一瓦塊平整、光滑，并使整個瓦塊厚度一致，安裝瓦塊時應將瓦塊清掃干凈，按原拆下的順序安裝就位。

（二）汽輪機轉(zhuǎn)子將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成機械能，它在高溫高壓下高速旋轉(zhuǎn)，傳遞著巨大的扭矩，發(fā)電機轉(zhuǎn)子是依靠汽輪機轉(zhuǎn)子傳遞的扭矩進行運轉(zhuǎn)的，因此汽輪機的安裝質(zhì)量及轉(zhuǎn)子制造質(zhì)量的好壞會直接影響機組能否安全平穩(wěn)運行。

（三）轉(zhuǎn)動部分與靜止部分的間隙要調(diào)整到允許范圍內(nèi)：汽輪機的隔板汽封與高低壓汽封及軸瓦處的軸瓦油擋與軸頸發(fā)生摩擦也會產(chǎn)生振動，檢修時用塞尺檢測下隔板汽封與轉(zhuǎn)子軸封、油擋與軸頸之間的間隙，間隙小時，應修整汽封塊的凸面，間隙大時需修整汽封塊的凹面，油擋與軸頸間隙通過修刮或調(diào)整油擋螺絲來進行調(diào)整。上隔板汽封與轉(zhuǎn)子軸封間隙利用在上隔板汽封上的粘貼膠布方法來檢查磨損程度，無法調(diào)整時應更換部件，直至符合要求為止。

[1]李錄平.汽輪機組故障診斷技術[M].北京：中國電力出版社，2002.

TK26

A本人以從事汽輪機運行工作18年的實際經(jīng)驗，結合理論知識，從汽輪機運行與檢修角度來分析指出引起汽輪機產(chǎn)生振動的原因以及汽輪機在運行過程中所采取的措施，與從事汽輪機專業(yè)的運行和檢修同仁共同探討，可能有不到之處，望多多給予指教。