空壓機組汽輪機振動大的原因分析

蘇曉峰

（青海鹽湖鎂業(yè)有限公司，青海 格爾木 816000）

1 空壓機組汽輪機

汽輪機作為能源轉換的重要設備，在現(xiàn)代社會中扮演著至關重要的角色，保證汽輪機的安全穩(wěn)定運行具有重要的意義。在“能源革命”大背景下，汽輪機組面臨著深度調峰、長時低負荷運行的需求，工作條件會顯著偏離原始額定工況，給關鍵部件的安全性帶來了很大的挑戰(zhàn)，嚴重威脅機組的正常運行，對汽輪機的設計制造、運行控制和維護檢修等各個方面都提出了更高的要求。

近年來，國內(nèi)外諸多學者針對汽輪機本體及熱力系統(tǒng)，在多物理場耦合分析、多目標優(yōu)化設計方法、自動控制理論、故障檢測方法以及運維智能決策等方面開展了大量研究，并結合相關控制策略以及維護措施，不斷提高汽輪機的整體性能。

空壓機組汽輪機在日常的工作當中主要是運用于鍋爐當中，其主要的作用就是將其鍋爐裝置當中所產(chǎn)生的高壓蒸汽做功，從而起到驅動內(nèi)部壓縮機組的作用。并且在正常的工作中其中的東風裝置主要是為其通過經(jīng)過壓縮所產(chǎn)生的空氣源。在裝配的過程中是需要對其汽輪機的上下的缸體進行檢查的，對其缸體的溫度、汽輪機的軸承溫度等進行檢查，檢查都得數(shù)據(jù)是否符合其標準。如果顯示的都滿足其標準要求，那么便代表著汽輪機組的調試成功。

在汽輪機正常運行的過程中工作人員在操作是否規(guī)范。

2 汽輪機振動大的現(xiàn)象

在正常的工作當中，機器的運轉是一方面的重要組成部分，但是在運行的過程中人在當中也充當著比較重要的位置。首先，作為一名合格的技術人員來說要具有善于觀察的能力。在汽輪機正常運行的過程中一旦出現(xiàn)了機組的負荷數(shù)值開始降低并且降低的速度是極快的，知道顯示的數(shù)額為零，并且在這個過后才能當中機組得表現(xiàn)為聲音上的異常。如果出現(xiàn)機組的轉速過快并且遠遠超過了規(guī)定的數(shù)值并且呈現(xiàn)繼續(xù)上升的現(xiàn)象，這時就需要引起足夠的重視。導致這種現(xiàn)象的出現(xiàn)極有可能是由于其汽輪機本身的調節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，調節(jié)系統(tǒng)無法按照正常的運行進行工作。

當工作人員在正常的工作當中出現(xiàn)了“機組振動大報警”發(fā)出，并且伴隨著就地汽輪機振動明顯增大。表現(xiàn)為這種的現(xiàn)象既有可能是由于其軸瓦出現(xiàn)問題或者故障所導致的，這種故障如果不進行及時的解決，其動靜的部分的摩擦會加劇。并且種摩擦不但會引起汽輪機內(nèi)部的統(tǒng)統(tǒng)部分零件的損壞，還會由此降低機組的整體的運行能力，并且造成經(jīng)濟損失。出現(xiàn)這種摩擦由于其不同的情況所導致的摩擦的部位也是不一樣的。但是在工作當中比較常見的情況是由于摩擦的部位不同而導致的出現(xiàn)汽封、葉片損壞、葉輪和隔板變形和大軸彎曲的情況。并且其內(nèi)部的有關于加速方面的零部件也會受到損害，主要是對于其內(nèi)部的軸瓦、軸頸、發(fā)電機轉子滑環(huán)和勵磁機整流子等零部件造成出現(xiàn)磨損的現(xiàn)象，更嚴重的話造成損壞的出現(xiàn)。一般情況下是不容易出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象的，這是需要一個比較長時間的磨損的。但是振動部件表現(xiàn)出交變應力的增強的現(xiàn)象，一般會導致造成損壞的時間加速。這種短時間的內(nèi)較大的振動會導致其相關的零部件出現(xiàn)一種疲勞損壞的現(xiàn)象。例如，在運行的過程中內(nèi)部的軸瓦里面的烏金由于在短時間內(nèi)發(fā)生了較大的振動撞擊便會出現(xiàn)表面勞裂紋以致剝落、脫胎和碎裂的現(xiàn)象出現(xiàn)。

隨著汽輪機的振動，內(nèi)部的緊固件便會出現(xiàn)斷裂或者松脫的現(xiàn)象。甚至會可能直接或者間接導致會出現(xiàn)重大的設備事故。造成汽輪機出現(xiàn)振動的原因是比較多的，較為常見的是由于在工作的過程中對于機器進行的暖機不良所導致的。還有就是需要注意的就是環(huán)境變化的過大也是會導致出現(xiàn)振動的現(xiàn)象的。這些觀察都是需要工作人員完成的，并且在觀察記錄的過程中是需要具有良好的分析能力，從而可以在故障發(fā)生的第一時間做出相對應的應急措施。

3 案例分析

2019年12月5日08時33分28秒，#2機組負荷320MW、汽輪機轉速2998rpm、主蒸汽壓力23.41MPa、主蒸汽溫度569.7℃、床溫平均值941.87℃，給煤機全部運行，給煤量194t/h，各風機運行正常。

#2汽輪機#1軸承溫度53℃、推力瓦溫度63℃，#2軸承溫度85.1℃，#3軸承溫度83.3℃，#4軸承溫度72.9℃，#5軸承溫度74.2℃、#6軸承溫度67℃。#2汽輪機1X振動68.69μm、1Y振動55.85μm，2X振動23.38μm、2Y振動62.75μm，3X振動90.8μm、3Y振動68.69m，4X振動76.23μm、4Y振動64.48m，5X相振動49.47m、5Y振動45.81μm，6X振動52.8μm、6Y振動46.2μm。主汽門開度均為99.8%，調閥開度GV1為97.1%GV2為95.9%、GV3為96.1%、GV4為99.1%。

8時33分57秒#2機汽輪機跳閘，發(fā)電機解列。ETS首出汽機軸承振動大。調曲線發(fā)現(xiàn)，跳機時1X振動259.1μm(軸振跳機動作值254μm)、1Y振動196.2μm，2X振動58.9μm、2Y振動148μm，3X振動183.2μm、3Y振動99.1μm，4X振動126.9μm、4Y振動126.9μm，5X振動73.2μm、5Y振動52.1m，6X振動56.2m、6Y振動46.8μm。

（1）原因分析。汽輪機跳閘前，AGC投入正常，主汽溫度、主汽壓力、真空、軸移、膨脹、潤滑油溫、抽汽壓力均保持穩(wěn)定，運行人員無重大操作，現(xiàn)場無檢修工作。從振動大到跳機歷時僅3秒，汽輪機跳閘后各保護聯(lián)鎖動作正常。

事故發(fā)生后，現(xiàn)場熱控人員立即對ETS系統(tǒng)接線進行檢查，接線牢靠且控制系統(tǒng)無異常；汽機人員就地檢查地腳螺栓無異常，惰走時間53分符合設計要求，且現(xiàn)場聽音正常，無異音。后與上海汽輪機廠聯(lián)系，回復，保持盤車狀態(tài)。

（2）事后處理。為了徹底排除設備故障，經(jīng)技術討論后決定12月8日#2機組沖轉至3000rpm，再次確定機組振動狀況。8日10:29#2機組沖轉至3000rpm定速，沖轉過程中各軸振動值正常，軸瓦溫度、軸承回油溫度穩(wěn)定無異常；定速后1X振動48μm、1Y振動29.6μm，2X振動18μm、2Y振動40μm，3X振動78.1μm、3Y振動46.8μm，4X振動48.9μm、4Y振動50.9m，5X振動54μm、5Y振動41m，6X振動29.8μm、6Y振動35.0um；聽音檢查汽輪機無異常，運行半小時后，3X緩慢上升至105μm，隨后緩慢下降至99μm穩(wěn)定。上海汽輪機振動技術人員經(jīng)TDM上數(shù)據(jù)分析后認為，機組振動和機組168期間基本相同，具備連續(xù)帶負荷運行條件。12月8日汽機沖轉至3000rpm時機組振動等參數(shù)畫面：汽輪機軸承監(jiān)測

（3）做出的預防措施。首先就是針對油膜偶發(fā)不穩(wěn)定，在機組運行過程中做好油溫控制，做好軸封壓力的控制及滑銷檢查。其次就是針對于運行人員加強對系統(tǒng)參數(shù)的監(jiān)盤管理，如：凝汽器真空、主蒸汽參數(shù)、有功負荷、熱負荷、勵磁電流等，加強對設備管理的技術培訓，提高應急處理能力。

4 總結

以上就是對于空壓機組汽輪機振動大的原因分析，在工作當中造成汽輪機振動大的原因是較多的，并且在出現(xiàn)故障的時候是需要及時做出應急措施。因此對于工作人員的技術要求是較高的，同樣在眾多的事故案例當中也體現(xiàn)出了技術人員的重要性。