抽汽式汽輪機(jī)振動(dòng)原因及處理措施

倪紅偉

摘 要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的環(huán)境下，人們的生活水平進(jìn)一步提升，同時(shí)城市化的進(jìn)程也在不斷推進(jìn)，在人們的生活與生產(chǎn)過程中，對(duì)于電能和熱能的需求不斷增多。熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組成為不可或缺的選擇，但抽汽式汽輪機(jī)的振動(dòng)問題直接影響著發(fā)電機(jī)組的安全性與穩(wěn)定性，在此背景下，文章研究了抽氣式汽輪機(jī)振動(dòng)的原因及消除方法。

關(guān)鍵詞：抽汽式汽輪機(jī)；振動(dòng)；原因；處理措施

引言

目前，抽氣式汽輪機(jī)的安全性、可靠性與經(jīng)濟(jì)性得到了廣泛的關(guān)注，在長期運(yùn)轉(zhuǎn)后，機(jī)組振動(dòng)的問題影響著汽輪機(jī)的正常運(yùn)作。對(duì)于抽氣式汽輪機(jī)而言，振動(dòng)故障具有普遍性與廣泛性，此問題的出現(xiàn)受諸多因素的影響，主要有設(shè)計(jì)制造、安裝維修與機(jī)組運(yùn)作等，為了有效解決此問題，文章提出了幾點(diǎn)處理的方法，旨在保證抽氣式汽輪機(jī)的高效運(yùn)用。

1 抽汽式汽輪機(jī)振動(dòng)的概況

抽氣式汽輪機(jī)作為旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械設(shè)備，在發(fā)電機(jī)組中有著較為廣泛的應(yīng)用，它是通過蒸汽熱能與機(jī)械能二者的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)運(yùn)作的。汽輪機(jī)主要是由兩部分構(gòu)成的，分別為轉(zhuǎn)動(dòng)與靜止部分，前者的部件有葉輪、主軸、聯(lián)軸器與動(dòng)葉片等，后者的部件有氣缸、隔板、汽封與軸承等。通常情況下，汽輪機(jī)的工作環(huán)境為高溫與高壓，因此，它屬于精密型機(jī)械設(shè)備，并且具有一系列的特點(diǎn)，如：良好的連續(xù)性、較高的蒸汽流動(dòng)速度與較大的蒸汽流量等[1]。

隨著抽氣式汽輪機(jī)應(yīng)用的日益廣泛，其安全性、耐用性與可靠性的研究日益深入，但機(jī)組振動(dòng)的問題嚴(yán)重制約著汽輪機(jī)的運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)。抽氣式汽輪機(jī)振動(dòng)的危害主要表現(xiàn)在以下幾方面：其一，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的降低。機(jī)組振動(dòng)使其汽封間隙增大，在此情況下，汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性會(huì)隨之降低。其二，動(dòng)靜碰磨的出現(xiàn)。在振動(dòng)作用下，機(jī)組的靜動(dòng)部分便會(huì)出現(xiàn)碰磨，軸封與隔板汽封的磨損會(huì)使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和軸封二者間的間隙不斷擴(kuò)大，此后會(huì)造成蒸汽外漏或者空氣內(nèi)漏，進(jìn)而影響了機(jī)組的真空及其效率。其三，設(shè)備事故的出現(xiàn)。機(jī)組振動(dòng)對(duì)保護(hù)設(shè)備有著一定的影響，制約著機(jī)組的正常運(yùn)行，嚴(yán)重情況下，此類設(shè)備會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作，最終造成停機(jī)事故。其四，連接部件的松動(dòng)。機(jī)組振動(dòng)會(huì)使汽輪機(jī)的連接部件出現(xiàn)共振，如：導(dǎo)氣管、軸承與軸承箱等，連接部件的松動(dòng)極易引發(fā)重大事故。

2 抽氣式汽輪機(jī)振動(dòng)的原因

抽氣式汽輪機(jī)振動(dòng)受諸多因素的影響，這些原因不僅與制造、安裝檢修和運(yùn)行管理水平有關(guān)，而且它們之間又相互影響，因此要找出產(chǎn)生振動(dòng)的原因絕非易事，必須經(jīng)過仔細(xì)調(diào)查研究，適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)分析才能確定。下面從以下三個(gè)方面進(jìn)行分析：

2.1 在設(shè)計(jì)制造方面

在汽輪機(jī)中，轉(zhuǎn)子是重要的機(jī)械部件，在機(jī)組高速旋轉(zhuǎn)過程中，轉(zhuǎn)子質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心要保持高度的重合，但如果二者未重合，則會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子不平衡的現(xiàn)象，進(jìn)而將產(chǎn)生離心力，此時(shí)對(duì)于軸承將造成激振，汽輪機(jī)組振動(dòng)也隨之出現(xiàn)。在離心力達(dá)到某程度時(shí)，便會(huì)造成機(jī)組的異常振動(dòng)。此情況出現(xiàn)的原因主要是汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)制造，轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)與制造未能符合標(biāo)準(zhǔn)要求，在質(zhì)量不合格、加工精度不足的情況進(jìn)行使用，便會(huì)使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象[2]。

2.2 在安裝檢修方面

抽汽式汽輪機(jī)的安裝與檢修十分重要，它直接影響著機(jī)組的工作效率與工作質(zhì)量。通過對(duì)機(jī)組振動(dòng)的成因分析可知，汽輪機(jī)組振動(dòng)出現(xiàn)受安裝、檢修二者的影響，由于操作不當(dāng)，振動(dòng)問題隨之出現(xiàn)，此時(shí)對(duì)軸承與部件間隙的影響較為明顯。

汽輪機(jī)的支撐主要是利用軸承實(shí)現(xiàn)的，通常情況下，梁端軸承的標(biāo)高位于同一范圍，但如果二者的標(biāo)高不一致時(shí)，軸承的負(fù)荷分配則會(huì)出現(xiàn)不合理，進(jìn)而造成了汽輪機(jī)的振動(dòng)。同時(shí)，汽輪機(jī)零部件間存在間隙，在長期運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，間隙會(huì)不斷增大，當(dāng)間隙過大時(shí)，則會(huì)影響汽輪機(jī)的效率；但間隙也不能過小，否則會(huì)出現(xiàn)動(dòng)靜摩擦，進(jìn)而造成汽輪機(jī)振動(dòng)的出現(xiàn)[3]。

2.3 在實(shí)際運(yùn)行方面

抽氣式汽輪機(jī)組在運(yùn)行過程中，出現(xiàn)的異常振動(dòng)或者異響，它受諸多因素的影響，如：軸承、上下汽缸溫差脹差與油壓等；汽輪機(jī)在啟動(dòng)升速時(shí)會(huì)出現(xiàn)劇烈的振動(dòng)，同時(shí)在負(fù)荷和抽汽量調(diào)整過程中也可能出現(xiàn)此問題。在運(yùn)行中出現(xiàn)的振動(dòng)問題，要根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施。

3 抽汽式汽輪機(jī)振動(dòng)的處理措施

3.1 提高設(shè)計(jì)制造的水平

在轉(zhuǎn)子生產(chǎn)過程中，要注重轉(zhuǎn)子質(zhì)量的提高，不僅要提高機(jī)械加工的精度，還要保證裝配的質(zhì)量。在裝配時(shí)，要對(duì)葉片進(jìn)行試驗(yàn)，通過平衡試驗(yàn)保證其質(zhì)量，此后，還要對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡檢測(cè)，包括高速與低速檢測(cè)，一旦轉(zhuǎn)子的平衡未在控制范圍內(nèi)，則為不合格產(chǎn)品，此類產(chǎn)品不能用于汽輪機(jī)組中。

3.2 注重安裝與檢修的有效性

抽氣式汽輪機(jī)的安裝與檢修均要保證一定的準(zhǔn)確性與合理性，對(duì)于軸承標(biāo)高而言，要保證其標(biāo)高的一致性，通過與廠家的溝通與交流，根據(jù)單位的實(shí)際情況，對(duì)軸承標(biāo)高進(jìn)行合理的、具有針對(duì)性的調(diào)整，在此基礎(chǔ)上，標(biāo)高將保持高度的一致與統(tǒng)一。對(duì)于動(dòng)靜間隙而言，在安裝時(shí)，要保證零部件保持恰當(dāng)?shù)拈g隙，同時(shí)在檢修時(shí)，要對(duì)隔板與端部的汽封間隙進(jìn)行有效的調(diào)整，此時(shí)機(jī)組振動(dòng)問題將得到解決。

3.3 保證機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行

在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，出現(xiàn)的振動(dòng)問題，要對(duì)其內(nèi)部的聲音進(jìn)行細(xì)聽，并且要對(duì)軸承溫度、氣缸溫度、蒸汽參數(shù)與油壓等給予檢查，根據(jù)具體的原因，采取適當(dāng)?shù)拇胧Ｈ绻駝?dòng)十分異常，要對(duì)負(fù)荷進(jìn)行降低，檢查異常振動(dòng)是否消除；如果振動(dòng)中伴有金屬摩擦聲，則要利用破壞真空緊急停機(jī)的方法，以此避免嚴(yán)重事故的發(fā)生。同時(shí)，在啟動(dòng)升速時(shí)出現(xiàn)的振動(dòng)，要對(duì)其采取停機(jī)檢查，還可以通過轉(zhuǎn)速與負(fù)荷降低的方法，使機(jī)組振動(dòng)逐漸恢復(fù)正常，此后，將轉(zhuǎn)速與負(fù)荷再逐漸增大[4]。

4 結(jié)束語

綜上所述，抽氣式汽輪機(jī)的振動(dòng)作為常見故障，需要明確其成因，在此基礎(chǔ)上，采取具有針對(duì)性的處理方法以此保證汽輪機(jī)的安全與可靠運(yùn)行。相信，機(jī)組振動(dòng)的問題將得到有效的控制，抽汽式汽輪機(jī)的作用將更加顯著。

參考文獻(xiàn)

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[3]張華芳.熱電廠汽輪機(jī)振動(dòng)原因分析與處理預(yù)防辦法[J].機(jī)電信息，2012，36（3）：92-93.

[4]李華.火電廠汽輪機(jī)異常振動(dòng)原因及處理措施[J].科技風(fēng)，2010，13（2）：250-253.