汽轮机轴瓦振动大原因及处理措施

邓生顺

摘要：汽轮机作为热电厂发电机组的重要设备，直接影响着热电厂的安全稳定运行。但在实际运行中，热电厂汽轮机组很容易出现异常振动的故障，影响了电厂的正常发电。基于此，本文以汽轮机轴瓦振动作为研究对象，通过对汽轮机轴瓦振动产生原因进行分析，分别从机组膨胀与温度改进、发电机电流与调门控制方式、停机检查情况等方面详细阐述汽轮机轴瓦振动的有效处理措施，从而保证汽轮机的运行质量，提高火电厂生产效率，实现企业的经济效益与社会效益增长。

关键词：汽轮机；轴瓦振动；措施

中图分类号：TM12 文献标识码：A

引言

随着社会经济的发展，人们生活质量的提高，对电力能源的需求也不断增加，同时热电厂汽轮机组轴瓦振动问题的改进也越来越受到关注和重视。通常情况下，汽车机组轴瓦一般振动不会影响机组设备，但如果振动幅度过大就会造成严重的故障，对电厂供电质量产生不利的影响，因此必须采取有效措施加以解决。

1、热电厂汽轮机组轴瓦振动原因

第一，是在机组制造过程中所产生的，也是结构方面的原因。主要是在对其结构设计中，存在很多不科学、不合理的现象。或者对其零部件加工时没有严格按照相关标准和要求进行操作，使其质量等方面存在着一定的问题。因此，导致汽轮机转子在实际应用中，难以达到使用的要求。或者转子质量不平衡，出现一侧离心力，进而引起汽轮机组轴瓦振动。从热电厂汽轮机组轴瓦振动的原因来看，其中有70%的轴瓦振动是转子质量不平衡引起的。这种原因主要是由制造商带来的，也是汽轮机组轴瓦振动问题出现的源头。例如，某转子第一临界转速为1600r/min，而转子第二临界大于3000r/min，这样转子上存在第二阶模态不平衡，一旦靠近3000r/min，就会使其振动幅度明显加大。

第二，叶片变形及断裂：在汽轮机运行过程中，大量叶片处于高温高压工作状态下，工作环境恶劣，汽轮机经过长时间运行后，叶片会被水蒸气腐蚀，发生变形甚至断裂，这种情况会在两方面增大轴瓦的震动。其一是高温高压气体对故障部位进行摩擦，这会导致转子发生不规则震动，加大轴瓦震动，其二是叶片变形甚至断裂后，在汽轮机运行过程中，将不满足转子的受力平衡要求，导致转子发生大幅剧烈震动。这种状况需要被尽量避免，在进行机组检查时需要重点关注。

第三，热电厂汽轮机运行方面的原因。在汽轮机运行中，一些工作人员未按照相关标准与要求进行操作，进而对相关设备造成了一定的损害。另外，由于缺少润滑油使其机组出现了变形等问题。一般来说，一旦润滑油进油的温度不到25℃，就会对油膜产生不良影响，很容易引起汽轮机组轴瓦发生异常振动。同时，润滑油出油的温度最好不要高于60℃，否则也会影响到油膜。此外，为了减少动静间隙引起的振动，还需要选择汽封间隙上下限值中偏上限的数值，确保汽轮机组稳定运行。

2、汽轮机轴瓦振动大的有效处理措施

2.1 发电机电流与调门控制方式

汽轮机轴瓦振动时发电机的电流会对振动造成一定的影响，主要产生在发电机侧面的轴瓦上，这种振动从汽轮机一开始运行就存在，不是暂时性的，也不是突发的，所以根据实际情况可以排除这种隐患。

汽轮机操作人员可以对汽轮机调门进行控制方式的调整，如果调整后发现问题依然存在，这个时候可以用手持式振动仪器对汽轮机轴瓦振动进行测试，各个部位各个方向的振动情况都需要进行参数调查，将汽轮机轴瓦振动参数数值进行调整，随后就会发现汽轮机轴瓦就地振动影响不大，并且沿着垂直和水平的方向开始测试，当汽轮机轴承的温度处于一定范围内的时候，就能判断出来这也许是测点的问题，这个时候操作人员可以与热控人员取得联系，着手修理即可。

2.2 停机检查汽轮机具体情况

当电热厂汽轮机组轴瓦出现异常振动时，如果情况比较严重，可以将其停机，然后再进行全面的检查。同时可以在停机的状态下，将其振动的探头拆除进行全方位的检查。首先检测振动探头是否损坏，如果损坏，及时更换新的探头。若探头完好，则需要观测其数值。一旦发现轴振数值在12μm到130μm间有波动，而且还具有一定的规律，通常情况下为20秒一个峰值，那么就可判断该现象存在着一定问题，这时就需要进行深入的探究。一般情况下，其大轴出现最高点的概率比较大。可以通过对轴径的最高点打磨，解决该问题。

2.3 机组膨胀与温度改进措施

机组膨胀由多种原因引起，从形成原因角度可分为滑销系统故障和温度控制不合格，所以要避免发生机组膨胀，可以从这几方面考虑，要对滑销系统进行定期检查，并在发现问题时及时修复和进行设施更换。而温度改进需要从多方面入手，在汽轮机组运行前进行均匀预热，并要对缸体进行保温，除此之外，需要对润滑油温、轴封温度和排汽温度进行监测，当发现温度不满足工作要求时及时采取相应措施，可以通过建设自动控温系统满足这一要求。

2.4 重視刚度检测

刚度主要是指汽轮机组轴瓦转子支撑汽轮机组系统的刚度，其刚度直接影响着电热厂汽轮机组的运作，若其刚度不在规定的标准和范围内，会很容易导致电热厂汽轮机组轴瓦出现异常振动的现象[2]。在汽轮机轴瓦转子上，经常会出现转子截面刚度不协调的问题，这时如果两个转子主轴方向刚度不一致，很可能会导致两倍激振力的提升，进而会使汽轮机组轴瓦出现异常的振动。面对这样的状况，必须对刚度的检测加以重视，只有使其达到相关标准和要求后，才可以投入使用，避免不必要的问题的发生。

结束语

为了提高经济性和供热能力，热电联产余压利用汽轮机在热电厂得到广泛应用，但是其在设计、制造和安装等环节的技术不是很成熟。在设计环节方面，热电联产余压利用汽轮机前后汽封过短，使用传统的梳齿式汽封会存在汽封漏汽的问题，为了提高汽封的密封效果，现场均采用接触式汽封。但这样做的弊端是汽轮机转子与轴端汽封容易发生动静碰磨，造成机组振动异常。因此，建议在设计阶段，厂家应对该型热电联产余压利用汽轮机的前后汽封进行改造；在安装阶段，安装公司应按标准调整汽封间隙，合理布置进汽、排汽管道。

参考文献

[1] 吕冬梅，牟法海，曹伟，王博磊，昃刚.汽轮机机组不稳定振动的原因分析与处理[J].热力透平，2018，47（02）：157-161.

[2] 雷建军.进气方式对供热汽轮机轴瓦振动的影响[J].现代工业经济和信息化，2018，8（04）：50-52.

[3] 李永利，官江波，谢金土，潘瑞奎.国产超临界600MW机组轴瓦振动大缺陷治理[J]. 电力安全技术，2018，20（01）：19-22.

（作者单位：习水电厂绥阳发电分厂）