淺析發(fā)電廠汽輪機組軸承振動原因分析及處理措施

摘 要：本文將以發(fā)電廠中某大型汽輪機組為例，對其軸承異常振動的原因進行分析，并結(jié)合相關(guān)的技術(shù)手段以及工作經(jīng)驗，提出故障診斷以及處理的措施，希望可以有效解決軸承振動異常問題，從而促進發(fā)電廠更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：汽輪機組；軸承振動；高壓缸

隨著時代的進步，對發(fā)電廠汽車機組軸承異常振動進行有效解決已經(jīng)成為了一項重要工作。因此，必須使用合理的技術(shù)對機組故障進行分析，并通過相應(yīng)措施加以解決，保證汽輪機組的平穩(wěn)運行。

一、發(fā)電廠汽輪機組軸承振動的原因

（一）高壓缸動靜碰磨

在經(jīng)過長時間的運行測試后，發(fā)現(xiàn)當汽輪機組沖轉(zhuǎn)值超過3000轉(zhuǎn)時，“蛙跳”問題會出現(xiàn)在高壓缸中，之后機組中的軸承就出現(xiàn)了異常振動。[1]通過對高壓缸進行檢查發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)部發(fā)生了動靜碰磨問題。而且由于機組中高壓轉(zhuǎn)子前汽封段比較長，這就使得其在啟動時會發(fā)生左右不均的問題，從而使高壓缸膨脹工作不順暢，進而造成機組軸承振動異常問題的發(fā)生。其主要問題有：高壓轉(zhuǎn)子的汽封與軸封受到嚴重磨損；電端的貓爪垂弧差超出了標準范圍；紅丹對磨接觸的面積不足。

（二）低壓缸動靜碰磨

在對低壓缸進行檢測時發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)部的動靜碰磨問題使得低壓缸的蒸汽參數(shù)低于標準要求。同時，進水也是汽輪機組低壓軸封中常出現(xiàn)的一個問題。另外，排氣溫度對低壓缸內(nèi)部的真空情況有著一定的影響，隨著溫度的降低，真空狀況會逐漸增多，這就使得軸承受到的力量不均勻，會導(dǎo)致摩擦問題的出現(xiàn)。在本文研究的汽輪機組中，其低壓缸的結(jié)構(gòu)是雙流式，其中缸體的結(jié)構(gòu)是雙層的，而且是和低壓軸承連接的，因此，若出現(xiàn)較高真空情況，缸體會因為縱橫兩方面施加的力而發(fā)生變形，會嚴重降低低壓缸的剛度。

二、發(fā)電廠汽輪機組軸承異常振動的處理措施

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，發(fā)電廠汽輪機組軸承異常振動主要是因為高壓缸以及低壓缸出現(xiàn)了問題。因此，要想保證機組的正常運行，就必須對高壓缸和低壓缸進行針對性的處理。下面將對處理的方法以及處理效果進行詳細闡述。

（一）解決高壓缸問題的方法

1.處理的具體方法

為了有效解決高壓缸出現(xiàn)的膨脹工作不順暢的問題，應(yīng)該先通過仔細的研究與分析，找出其產(chǎn)生的原因，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合相關(guān)的工作經(jīng)驗對其進行處理。以上述高壓缸中存在的“蛙跳”問題為例，具體可以從以下幾方面對其進行處理：應(yīng)該先在前軸承箱臺板的滑塊下面放置一個不銹鋼片，并有效調(diào)節(jié)前軸承箱與滑塊二者間的間隙，保證其間隙距離在0.1mm以下。同時應(yīng)該在前箱臺板的滑塊表面上均勻涂抹紅丹，使表面與前箱底部之間形成對磨，并盡可能增加對磨接觸的面積，從而有效提高其安全性能。之后，要在高壓缸中另開一個注油孔，并在其周圍設(shè)計出相關(guān)的注油管道，從而通過注油的方法使?jié)櫥Ч玫接行嵘?。還要及時更換前軸承箱中磨損比較嚴重的滑銷，并在更換好滑銷后，把有著良好耐高溫特點的潤滑脂涂抹在新的滑銷表面。最后，要根據(jù)實際情況與需求，對負荷分配進行科學、合理的調(diào)整與控制，從而有效降低電端的貓爪垂弧。應(yīng)該對垂弧進行多次測量，只有保證貓爪垂弧差在0.05mm之下，才可以將其投入使用。

2.處理后的結(jié)果

使用涂抹丹紅、設(shè)置注油管道、更換滑銷以及調(diào)整負荷分配等方法對出現(xiàn)問題的高壓缸進行有效處理之后，再通過測試可以發(fā)現(xiàn)，高壓缸中出現(xiàn)的“蛙跳”問題不見了，同時，在正常運作過程中，軸承沒有出現(xiàn)振動異常的問題，而且其較小的振動幅度也在可控制范圍之內(nèi)。另外，上述方法的實施還可以有效提高缸體的膨脹能力，例如在從20mm到50mm的膨脹過程中，其使用的時間減少了將近1/2。

（二）解決低壓缸問題的方法

1.處理的具體方法

針對低壓缸中出現(xiàn)的磨損嚴重的隔板汽封以及低壓軸封等問題，可以通過改變汽封方式的方法進行解決。例如，可以用直齒汽封來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的斜齒汽封。通過實驗可以發(fā)現(xiàn)，在實際工作過程中，直齒汽封方法的耐磨性更高。為了有效解決低壓缸下降量大的問題，可以使用抬高隔板的方法。本文在實際處理中，把各級隔板向上抬高了0.02mm，而且還同時提高了端部汽封，這就在很大程度上避免了動靜碰磨問題的出現(xiàn)。而針對低壓缸變形和相關(guān)的剛度較低問題，主要是通過輔助支撐方式來解決的，這樣可以在一定程度上提高缸體的剛度，減少變形問題的出現(xiàn)，有利于降低汽輪機組軸承振動異常問題產(chǎn)生的概率。

2.處理后的結(jié)果

使用改變汽封方式、抬高各級隔板以及利用輔助支撐等方法對出現(xiàn)變形問題以及振動異常問題的低壓缸進行仔細處理之后，再通過全面測試可以發(fā)現(xiàn)，與未處理前比較，缸體的振動幅度以及變形量都有著一定的降低。其中，最明顯的就是變形量的降低。例如，在總變形中，通過計算可以發(fā)現(xiàn)，加固處理之前的變形量在4.17mm之上，而加固處理之后的變形量只有201mm。同時，各個分項的變形量也都降低了，且達到了理想的標準。其中，降低幅度最大的就是軸承挖溝的垂直變形，其降低幅度達到了56.3%。在各分項變形量中，雖然內(nèi)缸支撐的垂直變形是降低幅度最小的，但是其也超過了19.4%。由此可見，加固方式的效果是比較好的。另外，使用輔助支撐的方式來提高低壓缸剛度后，汽輪機組中軸承振動的狀況也得到了一定的改善。在對平穩(wěn)運行了100個小時之后的汽輪機組進行檢測后可以發(fā)現(xiàn)，汽輪機組的振動幅度變得較為平穩(wěn)。而且，隨著真空情況的減少，機組中軸承的振動也在逐漸降低。[2]

三、結(jié)論

綜上所述，發(fā)電廠汽輪機組軸承振動異常主要是高壓缸和低壓缸引起的，因此，必須通過更換滑銷、改變汽封方式以及抬高隔板等方式，降低軸承振動的幅度，保證機組運行的穩(wěn)定性，從而促進發(fā)電廠更好更快的發(fā)展。

參考文獻：

[1]肖波.試論發(fā)電廠汽輪機組軸承振動原因分析及處理[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（19）：199.

[2]劉圣文.發(fā)電廠汽輪機組軸承振動原因分析及處理[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2013（03）.

作者簡介：孟迪爾（1986.），男，江蘇人，本科，助理工程師，研究方向：燃機汽機。