汽轮发电机组振动的影响因素分析探讨

刘洋

摘要：汽轮发电机组产生振动的因素有很多，其对整个机组的运行都会产生一定的影响，对此，必须引起足够的重视，本文就针对引起汽轮发电机组振动的原因及应对措施进行分析。

关键词：汽轮发电机组；振动；影响因素

汽轮发电机组轴承振动的大小直接关系到机组能否安全运行，而对于发电厂来说安全运行能带来最大的经济效益。引起汽轮发电机组轴承振动过大或者异常的原因有很多，既有设计制造方面的原因；也有运行方面的原因；还有安装和检修等方面的原因。下面就这几个影响因素分别进行一个简单的介绍。

1设计制造方面

汽轮发电机转子是一个高速旋转机械，如果转子的质心与旋转中心不重合则会因为转子的不平衡而产生一个离心力，这个离心力对轴承产生一个激振力使之引起机组振动，如果这个离心力过大，则机组的振动就会异常。在厂家制造过程中，产生汽轮发电机转子不平衡量较大的原因主要是机械加工精度不够和装配[O31]工艺质量较差，所以必须提高机械加精度，同时保证装配质量，从而才能保证转子的原始不平衡量较小。另外，如果机组的设计不当也会引起机组的振动。例如，在设计阶段机组支持轴承的选用也是非常重要的，如果轴承选取不当，也会因为轴承的稳定性较差，汽轮发电机转子哪怕是极小的不平衡量也会引起机组较大的振动；轴承的油膜形成不好也极易诱发油膜振荡而产生振动。

2安装和检修方面

汽轮发电机组在安装和检修过程中的工艺质量对机组振动的影响非常大，根据对现场机组振动的分析，很多汽轮发电机组的轴承振动过大都是由于安装和检修不当引起的，或者说机组的振动很多时候都是可以通过安装或检修来解决的。针对现场的安装和检修情况，下面重点介绍对机组振动有明显影响的几个因素。

2.1轴承的标高

不管是汽轮机还是发电机转子，其两端都是由轴承支撑的，如果两端的轴承标高不在设计要求的范围内，那么转子两端轴承的负荷分配就不合理。负荷较轻的一边，轴瓦内的油膜将会形成不好或者根本不能建立油膜，这样就会诱发机组的自激振动、油膜振动和汽流激振等；而负荷较重的一边，由于吃力太大，会引起轴瓦温度升高，当轴瓦乌金温度达到一定值时，很容易产生轴瓦乌金过热现象，从而造成机组的振动。

2.2机组中心

机组中心应包括转子与汽缸或静子的同心度、支撑转子各轴承的标高、轴系连接的同心度和平直度。如果转子与汽缸或静子的同心度偏差过大，则可能会引起汽流激振、电磁激振和动静碰磨。若碰磨发生在转轴处，则会使转子发生热弯曲而引起不稳定强迫振动。

2.3滑销系统

不论是汽轮机还是发电机，当机组带负荷受热后都要产生膨胀，而又不能让其自由膨胀，滑销系统就是引导膨胀的。当滑销系统卡涩时，机组的膨胀就会受到限制，当机组的膨胀受到限制时就会引起机组较大的振动，严重时以至于不能开机或者引起动静碰磨，从而造成更大的破坏。

3运行方面

機组的振动除了与上面阐述的各方面因素有关外，还与机组的运行状况存在很大的关系。

3.1机组膨胀

前面已经讲到，机组的滑销系统对机组振动的影响情况，而机组的膨胀是受其滑销系统制约的。当滑销系统本身不存在问题时，如果运行人员操作不当，机组也会出现膨胀不畅的问题。最明显的例子是在开机过程中，当机组的暖机时间不够或者升速加负荷过快，则机组各部分的膨胀就不一样，这样一方面会产生热应力，减少机组的寿命；另一方面就会引起过大的膨胀差，从而影响机组的开机过程，当机组的膨胀不充分时，极易引起机组的动静碰磨而产生振动。

3.2润滑油温

轴颈在轴瓦内的稳定性如何决定了机组诱发振动的可能性有多大，当稳定性太差时，外界因素的变化很容易引起机组振动的产生。而润滑油在轴瓦内形成的油膜是影响转子稳定性的一个重要影响因素，油膜的形成除了与轴承乌金有关外，还有一个重要因素就是润滑油油温，润滑油油温应该在一个合理的范围内，过高过低都对油膜的形成不利。

3.3轴封进汽温度

每一轴封的进汽温度都存在着一定的差异，在运行规程范围内调整轴封进汽温度会对机组的振动产生一定的影响。轴封进汽的温度对机组振动会产生一定的影响，主要表现为进汽温度对轴承座标高的影响和温度对端部汽封处动静间隙的影响。

3.4掌控机组真空和排汽缸温度

机组真空和排汽缸温度总是相辅相成的，其中一个因素的变化必然引起另一个因素的改变。对于轴承座坐落在排汽缸上的机组来说，排汽缸温度的变化主要表现在对轴承座标高的影响上，所以会对机组的振动产生影响。

3.5发电机转子电流

当电流通过发电机转子时会产生热量，这部分热量就要会使发电机转子产生膨胀，当发电机转子本身存在一定量的质量不平衡时，由于膨胀会使该不平衡产生的力矩发生改变。从而引起机组的振动变化；当发电机转子自身存在膨胀不均时，即使冷态情况下质量平衡较好，也会由于膨胀的不均匀性产生动态的质量不平衡，而这一质量不平衡在发电机转子恢复到冷态时也会随之消失。另一方面.如果发电机转子内部本身存在短路情况。当电流通过发电机转子时会产生局部放热过大的现象，此处的转子由于受到较多的热量堆积而使膨胀较大，这就与其他地方的膨胀产生差别，又会形成一动态的质量不平衡。

3.6断叶片引发汽轮机组的振动

汽轮机组出现断叶片的情况，转子的质量分布将会发生改变，这将引起机组振动的变化，这一现象在运行过程中很难被发现，振动的变化将会引起振动相位发生改变，现场施工中的仪表一般只能监视振动大小的变化，所以必须尽量避免断叶片的出现，这就要求在设计与制造安装过程中采取有效的控制措施，减少机组运行过程中的振动，尽量维持平衡。

4结束语

综上所述，我们发现，影响汽轮发电机组[O32]振动的因素很多，但是归根结底是由于管理不到位，操作人员的失误造成的，因此要加强人员的管理，提高管理的水平，保证汽轮发电机组[O33]的平稳运行。

参考文献：

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[2]李可人，周觅，雷浩.汽轮发电机组转子不平衡振动问题研究[J].内燃机与配件，2019，05：153-154.

[3]秦玉书，朱丹.汽轮发电机异常振动的问题分析[J].中国新技术新产品，2015，21：72.

（作者单位：哈尔滨电机厂有限责任公司）