消除现代汽轮机振动增大的有效对策

李继军　马琳

摘 要：汽机运行中，如果发现机组振动增大，可以根据汽机振动的特点，金，尽快判断出汽机振动增大的原因，并根据原因找出有效的措施，防止汽机动静摩擦碰膜，造成汽机设备损坏事故，甚至于不安全的人身事故，这是研究汽轮机振动的主要目的。本文主要介绍汽轮发电机组启动和运行中的振动类型、引发振动原因、振动带来的影响以及应当及时采取的对策等。

关键词：汽轮机；汽机振动；对策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.224

振动是直接关系到汽轮发电机组正常运行的一项重要技术指标[1]。近年来，随着电厂工艺技术的发展：机组向着高参数高容量方向发电，机组的自动化程度也越来越高；自动化程度的提高，必然要求设备的可靠性增强，机组参数的提高和容量的增加，使得机组轴系增长，机组振动增大的可能性增加，并且一旦发生事故，造成的经济损失也巨大[2]。

本文主要研究分析在汽轮发电机组运行中造成机组振动的原因、振动给机组以及机组运行带来的影响、以及通过哪些方法和措施来应对这些影响。

1 影响振动的原因

引起机组振动的原因有，（1）、汽轮机金属的温度差异；（2）汽缸、转子出现热变形现象；（3）润滑油温的高低变化；（4）临界转速过长；（5）汽轮发电机组部件问题等等[3]。

2 针对汽轮发电机组运行中产生的振动的对策

机组振动是机组运行工作中不可避免的，它既是有危害的，那么，在机组投入运行过程中，要实施切实可行的办法防止危害发生，以保证机组的基本正常运行。针对上面所说的几种影响因素，有以下几种对策。

2.1 针对机组上下缸温差大的对策

汽机上下缸温度偏差大，机组又要尽快启动，根据启机安排，提早投用轴封，启动真空泵保持真空在49Kpa左右，最好不要太高。这样采用自然冷却方式来降低汽轮机上下缸温，一般要50个小时左右，当上下缸温降到49摄氏度以下，基本可以保证机组的正常启动。

2.2 针对机组汽缸、转子运行工作中温度的变化的对策

在机组启动过程中，为了缩小法兰内、外壁温差，可以适当地运用法兰螺栓加热装置，使法兰的温度变化和上汽缸温度的变化相适应，从而使汽缸法兰的热变形变小[4]。

在机组启动前，要校验、测出转子热弯曲值，通常不准大于原始值的0.02mm。如果热弯曲值大就要延长盘车时间，查上下缸温差，看疏水是否畅通无阻，或将高压缸封口，并注意其壁温变化（每15min抄缸壁温度一次，分析缸壁温度的变化情况，若投用快冷装置，开大电加热，提高空气温度，当其高于中压缸上缸内壁温度，投用快冷装置，减小温差），只有当弯曲值降低到正常范围后，盘车电流变化小，汽机内部又没摩擦声，才可以启动机组。并且，在机组启动时，运行人员首先投用测振装置，否则汽轮机不应启动；其次，在冲转前，全面检查大轴晃动度、汽缸和法兰各部件的温差、蒸汽参数在要求范围内，否则严禁冲转。再者，选择合适的暖机转速，把转速稳定在各阶段临界转速的振动灵敏区之外。

2.3 控制润滑油温

在机组启动和运行中，要根据机组的运行状况，把温度稳定在最佳区间（39-44摄氏度之间）。并且在启机前做好准备工作，检查要彻底到位。一般冲转过程中，要保持润滑油温度稳定在40摄氏度左右。

2.4 控制转速

根据机组特性，确定汽轮机的暖机转速，原则上要使汽轮机的暖机转速要离转子各阶临界转速200r/min以上。

2.5 检测、控制轴封部件间的情况

在开机过程中，要紧密关注汽轮机的轴振和瓦振，尽量增加暖机时间，对于上汽的超超临界机组，一定要等X准则满足后，才可以走步下去。根据进入机组的进汽量，保证轴封供汽压力适合，润滑油温正常，发电机入口风温正常，并网后立刻接负荷，让受热较少的部件尽快加热膨胀，使热应力符合启动要求。根据汽轮机振动的原因，查询汽轮机引起振动的具体原因。根据振动产生的集中原因，在找振动的主要来源时要注意以下几个因素：确定振动的频率是哪阶的。振动的相位的变化及相邻轴承相位的关系。振动的稳定性怎样（指随负荷、转速、励磁电流、温度等的变化是否变化）。例如：汽轮机转子质量不平衡会有下列现象：升速时振动与转速的二次方成正比，转速高振动大[5]。尤其在国临界转速时，轴承的振动一般比其他情况下要大。此时振动的相位一般不发生变化。振动的频率稳定（在振动没有引起动静磨擦的情况下），而且重复性较好。根据振动特征与日常检测维修记录等多方面分析，找出原因。另外对于一些原始设计上就有缺陷的机组，要做好准备，并铭记故障点，如果出现情况，首先检查设计缺陷部件，如果设计缺陷部件正常，再找其他的原因。

3 结语

振动直接影响着机组的安全运行，因此，只要机组出现异常振动，就要及时找出引起振动的原因，采取措施将其消除，严谨在正常超过正常运行值的情况下让机组继续运行。尽管机组运行中产生振动的原因多样、复杂，但也有规律可循，只要及时发现问题并解决，就有可能避免事故的损失及伤害。

汽轮机异常振动是汽轮机正常运行时的常见问题。在进行此类故障排除时，不用急于停机、拆解机组，首先要根据故障特征来分析故障，找出故障点后再查看汽轮机维修记录，确认故障点零部件情况。如故障点零部件是更换不久的部件，要再次确认故障点，确认后方可进行处理。通常短期内进行过维护保养的部件出现故障概率远远小于维护时间长的部件。很多情况下，判断故障的类型，需要维修人员长期积累的检修经验，因此，人才是第一要素，要加强检修人员的培训和技能知识传授，这是提高机组稳定性的一个行之有效的途径。

参考文献：

[1]沈维道，童钧耕.工程热力学[M].北京.高等教育出版社，2007.

[2]黄树红.汽轮机原理[M].北京.中国电力出版社，2008.

[3]承红，王金平.大型火电机组集控运行与事故分析[M].北京：中国电力出版社，2012.

[4]淮南市电机工程学会.火电机组典型案例技术分析及防范措施[M].北京.中国电力出版社，2012.

[5]谢超，张蕾蕾.125MW汽轮发电机组轴承振动偏大的原因分析及处理[J].中国电力，2007，40（10）：24-27.