抽汽式汽轮机振动原因及处理措施

倪红伟

摘 要：在社会经济稳定发展的环境下，人们的生活水平进一步提升，同时城市化的进程也在不断推进，在人们的生活与生产过程中，对于电能和热能的需求不断增多。热电联产发电机组成为不可或缺的选择，但抽汽式汽轮机的振动问题直接影响着发电机组的安全性与稳定性，在此背景下，文章研究了抽气式汽轮机振动的原因及消除方法。

关键词：抽汽式汽轮机；振动；原因；处理措施

引言

目前，抽气式汽轮机的安全性、可靠性与经济性得到了广泛的关注，在长期运转后，机组振动的问题影响着汽轮机的正常运作。对于抽气式汽轮机而言，振动故障具有普遍性与广泛性，此问题的出现受诸多因素的影响，主要有设计制造、安装维修与机组运作等，为了有效解决此问题，文章提出了几点处理的方法，旨在保证抽气式汽轮机的高效运用。

1 抽汽式汽轮机振动的概况

抽气式汽轮机作为旋转式动力机械设备，在发电机组中有着较为广泛的应用，它是通过蒸汽热能与机械能二者的转换实现运作的。汽轮机主要是由两部分构成的，分别为转动与静止部分，前者的部件有叶轮、主轴、联轴器与动叶片等，后者的部件有气缸、隔板、汽封与轴承等。通常情况下，汽轮机的工作环境为高温与高压，因此，它属于精密型机械设备，并且具有一系列的特点，如：良好的连续性、较高的蒸汽流动速度与较大的蒸汽流量等[1]。

随着抽气式汽轮机应用的日益广泛，其安全性、耐用性与可靠性的研究日益深入，但机组振动的问题严重制约着汽轮机的运行的经济平稳。抽气式汽轮机振动的危害主要表现在以下几方面：其一，机组经济性的降低。机组振动使其汽封间隙增大，在此情况下，汽轮机的经济性会随之降低。其二，动静碰磨的出现。在振动作用下，机组的静动部分便会出现碰磨，轴封与隔板汽封的磨损会使汽轮机转子和轴封二者间的间隙不断扩大，此后会造成蒸汽外漏或者空气内漏，进而影响了机组的真空及其效率。其三，设备事故的出现。机组振动对保护设备有着一定的影响，制约着机组的正常运行，严重情况下，此类设备会出现误动作，最终造成停机事故。其四，连接部件的松动。机组振动会使汽轮机的连接部件出现共振，如：导气管、轴承与轴承箱等，连接部件的松动极易引发重大事故。

2 抽气式汽轮机振动的原因

抽气式汽轮机振动受诸多因素的影响，这些原因不仅与制造、安装检修和运行管理水平有关，而且它们之间又相互影响，因此要找出产生振动的原因绝非易事，必须经过仔细调查研究，适当的试验分析才能确定。下面从以下三个方面进行分析：

2.1 在设计制造方面

在汽轮机中，转子是重要的机械部件，在机组高速旋转过程中，转子质心与旋转中心要保持高度的重合，但如果二者未重合，则会出现转子不平衡的现象，进而将产生离心力，此时对于轴承将造成激振，汽轮机组振动也随之出现。在离心力达到某程度时，便会造成机组的异常振动。此情况出现的原因主要是汽轮机的设计制造，转子的设计与制造未能符合标准要求，在质量不合格、加工精度不足的情况进行使用，便会使汽轮机转子出现不平衡的现象[2]。

2.2 在安装检修方面

抽汽式汽轮机的安装与检修十分重要，它直接影响着机组的工作效率与工作质量。通过对机组振动的成因分析可知，汽轮机组振动出现受安装、检修二者的影响，由于操作不当，振动问题随之出现，此时对轴承与部件间隙的影响较为明显。

汽轮机的支撑主要是利用轴承实现的，通常情况下，梁端轴承的标高位于同一范围，但如果二者的标高不一致时，轴承的负荷分配则会出现不合理，进而造成了汽轮机的振动。同时，汽轮机零部件间存在间隙，在长期运转过程中，间隙会不断增大，当间隙过大时，则会影响汽轮机的效率；但间隙也不能过小，否则会出现动静摩擦，进而造成汽轮机振动的出现[3]。

2.3 在实际运行方面

抽气式汽轮机组在运行过程中，出现的异常振动或者异响，它受诸多因素的影响，如：轴承、上下汽缸温差胀差与油压等；汽轮机在启动升速时会出现剧烈的振动，同时在负荷和抽汽量调整过程中也可能出现此问题。在运行中出现的振动问题，要根据实际情况采取相应的措施。

3 抽汽式汽轮机振动的处理措施

3.1 提高设计制造的水平

在转子生产过程中，要注重转子质量的提高，不仅要提高机械加工的精度，还要保证装配的质量。在装配时，要对叶片进行试验，通过平衡试验保证其质量，此后，还要对转子进行平衡检测，包括高速与低速检测，一旦转子的平衡未在控制范围内，则为不合格产品，此类产品不能用于汽轮机组中。

3.2 注重安装与检修的有效性

抽气式汽轮机的安装与检修均要保证一定的准确性与合理性，对于轴承标高而言，要保证其标高的一致性，通过与厂家的沟通与交流，根据单位的实际情况，对轴承标高进行合理的、具有针对性的调整，在此基础上，标高将保持高度的一致与统一。对于动静间隙而言，在安装时，要保证零部件保持恰当的间隙，同时在检修时，要对隔板与端部的汽封间隙进行有效的调整，此时机组振动问题将得到解决。

3.3 保证机组的平稳运行

在汽轮机运行过程中，出现的振动问题，要对其内部的声音进行细听，并且要对轴承温度、气缸温度、蒸汽参数与油压等给予检查，根据具体的原因，采取适当的措施。如果振动十分异常，要对负荷进行降低，检查异常振动是否消除；如果振动中伴有金属摩擦声，则要利用破坏真空紧急停机的方法，以此避免严重事故的发生。同时，在启动升速时出现的振动，要对其采取停机检查，还可以通过转速与负荷降低的方法，使机组振动逐渐恢复正常，此后，将转速与负荷再逐渐增大[4]。

4 结束语

综上所述，抽气式汽轮机的振动作为常见故障，需要明确其成因，在此基础上，采取具有针对性的处理方法以此保证汽轮机的安全与可靠运行。相信，机组振动的问题将得到有效的控制，抽汽式汽轮机的作用将更加显著。

参考文献

[1]张锡德，王西林.一段炉鼓风机汽轮机振动原因分析及处理[J].大氮肥，2011，10（3）：189-193.

[2]刘宁.热电厂汽轮机振动原因分析及对策[J].科技传播，2012，10（3）：93.

[3]张华芳.热电厂汽轮机振动原因分析与处理预防办法[J].机电信息，2012，36（3）：92-93.

[4]李华.火电厂汽轮机异常振动原因及处理措施[J].科技风，2010，13（2）：250-253.