汽輪機軸瓦振動大原因及處理措施

韓燦鵬

摘　要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，工業(yè)發(fā)展與電力生產(chǎn)態(tài)勢良好，火電廠的運營中開始使用汽輪機進行發(fā)電，汽輪機軸承振動問題十分關(guān)鍵?；诖?，本文以汽輪機軸瓦振動作為研究對象，通過對汽輪機軸瓦振動產(chǎn)生原因進行分析，分別從機組膨脹與溫度改進、發(fā)電機電流與調(diào)門控制方式、停機檢查情況等方面詳細闡述汽輪機軸瓦振動的有效處理措施，從而保證汽輪機的運行質(zhì)量，提高火電廠生產(chǎn)效率，實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟效益與社會效益增長。

關(guān)鍵詞：汽輪機；軸瓦振動；處理措施

0　引言

汽輪機軸瓦振動一直以來都是作為汽輪機機組健康運行的參數(shù)，在大型汽輪機組的運行中都會配備相應(yīng)的軸承和軸瓦監(jiān)視汽輪機的運轉(zhuǎn)，汽輪機軸瓦振動的參數(shù)會直接影響到操作人員的技術(shù)水平和汽輪機設(shè)備的運行健康情況，加強對汽輪機軸瓦振動的保護可以保證設(shè)備的穩(wěn)定和安全，由于汽輪機在運行的時候是不能退出的，所以汽輪機工作的時候如果汽輪機軸瓦振動上升，操作人員需要根據(jù)實際情況分析原因，找出問題的解決對策。

1　汽輪機軸瓦振動大原因分析

1.1 零部件松動與機組膨脹

汽輪機軸瓦對汽輪機中的轉(zhuǎn)子起支撐作用，同時汽輪機中的很大一部分部件處于高溫工作狀態(tài)下，當溫度控制出現(xiàn)異常時，會導(dǎo)致汽輪機中的部件發(fā)生不均勻膨脹，使汽輪機轉(zhuǎn)子變形，加大機組振幅甚至發(fā)生部件碰撞。在汽輪機運行過程中，各種振動會使零部件發(fā)生松動，無法有效對汽輪機中的部件進行約束，導(dǎo)致振動幅度變大，尤其是當汽輪機轉(zhuǎn)子發(fā)生零部件松動時，在汽輪機運行過程中，會在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力，導(dǎo)致汽輪機不能滿足平衡要求，加大軸瓦振幅。

1.2 葉片變形及斷裂

在汽輪機運行過程中，大量葉片處于高溫高壓工作狀態(tài)下，工作環(huán)境惡劣，汽輪機經(jīng)過長時間運行后，葉片會被水蒸氣腐蝕，發(fā)生變形甚至斷裂，這種情況會在兩方面增大軸瓦的震動。其一是高溫高壓氣體對故障部位進行摩擦，這會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生不規(guī)則震動，加大軸瓦震動，其二是葉片變形甚至斷裂后，在汽輪機運行過程中，將不滿足轉(zhuǎn)子的受力平衡要求，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生大幅劇烈震動。這種狀況需要被盡量避免，在進行機組檢查時需要重點關(guān)注。

1.3 轉(zhuǎn)子制造問題

在汽輪機轉(zhuǎn)子制造中，由于涉及結(jié)構(gòu)多，在裝配和零件生產(chǎn)中的各種誤差會逐漸累加，Z終造成轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均，當汽輪機投入運行時，這種不均勻的質(zhì)量分配會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生震動，通常情況下，在轉(zhuǎn)子未經(jīng)過加熱時，這種現(xiàn)象體現(xiàn)不明顯。但是當轉(zhuǎn)子被加熱后，這些不均勻的部位會發(fā)生不同程度的變形，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動中會產(chǎn)生大幅震動，這些震動也會對軸承造成影響，會使轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性變差，加劇汽輪機軸瓦震動，形成惡性循環(huán)[1]。

1.4 各項溫度不滿足要求

在汽輪機運行過程中，需要對各部位溫度進行控制，保證震動處于安全范圍內(nèi)，需要控制的溫度包括以下方面：（1）潤滑油溫度。潤滑油需要適宜粘性才能起到潤滑作用，當潤滑油溫過高時，會降低其粘性，無法實現(xiàn)有效潤滑，會發(fā)生油膜振蕩現(xiàn)象，油溫過低會導(dǎo)致摩擦變大，引起震動，通常情況下，適宜溫度為25～60℃。（2）軸封溫度。軸封溫度會對軸承座標高和汽封間隙造成影響，產(chǎn)生震動，同時會影響潤滑油溫。（3）排汽溫度。排汽溫度會導(dǎo)致機組發(fā)生膨脹現(xiàn)象。

2　汽輪機軸瓦振動大的有效處理措施

2.1 機組膨脹與溫度改進措施

機組膨脹由多種原因引起，從形成原因角度可分為滑銷系統(tǒng)故障和溫度控制不合格，所以要避免發(fā)生機組膨脹，可以從這幾方面考慮，要對滑銷系統(tǒng)進行定期檢查，并在發(fā)現(xiàn)問題時及時修復(fù)和進行設(shè)施更換。而溫度改進需要從多方面入手，在汽輪機組運行前進行均勻預(yù)熱，并要對缸體進行保溫，除此之外，需要對潤滑油溫、軸封溫度和排汽溫度進行監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)溫度不滿足工作要求時及時采取相應(yīng)措施，可以通過建設(shè)自動控溫系統(tǒng)滿足這一要求[2]。

2.2 發(fā)電機電流與調(diào)門控制方式

汽輪機軸瓦振動時發(fā)電機的電流會對振動造成一定的影響，主要產(chǎn)生在發(fā)電機側(cè)面的軸瓦上，這種振動從汽輪機一開始運行就存在，不是暫時性的，也不是突發(fā)的，所以根據(jù)實際情況可以排除這種隱患。

汽輪機操作人員可以對汽輪機調(diào)門進行控制方?的調(diào)整，如果調(diào)整后發(fā)現(xiàn)問題依然存在，這個時候可以用手持式振動儀器對汽輪機軸瓦振動進行測試，各個部位各個方向的振動情況都需要進行參數(shù)調(diào)查，將汽輪機軸瓦振動參數(shù)數(shù)值進行調(diào)整，隨后就會發(fā)現(xiàn)汽輪機軸瓦就地振動影響不大，并且沿著垂直和水平的方向開始測試，當汽輪機軸承的溫度處于一定范圍內(nèi)的時候，就能判斷出來這也許是測點的問題，這個時候操作人員可以與熱控人員取得聯(lián)系，著手修理即可。

2.3 停機檢?情況

如果汽輪機軸瓦振動情況依然存在，所有的測試都做了也是一樣，這個時候建議將汽輪機進行停機檢查，確定停機以后，先將汽輪機軸瓦振動的探頭拆除，如果汽輪機軸瓦振動探頭完好無損，同時在盤車的狀態(tài)下，汽輪機軸瓦振動的數(shù)值存在規(guī)律，基本上每隔二十秒就會存在一個峰值。經(jīng)過對這一現(xiàn)象的分析，得知汽輪機軸瓦振動的大軸有高點，可以吊開汽輪機前軸承箱體仔細檢查，如果里面有金屬附著物，說明汽輪機在長期的運行以來在汽輪機軸瓦振動時，隨著溫度和環(huán)境的變化，油檔梳齒和汽輪機軸之間有了輕微的摩擦，當汽輪機在高速旋轉(zhuǎn)和高溫摩擦之下，梳齒就會粘接在汽輪機軸上，形成了一個高點。盤車的時候，就導(dǎo)致汽輪機軸瓦振動情況呈現(xiàn)出有規(guī)律的波動模式，這種情況實際上運行是正常的，找到原因即可。

3　總結(jié)

總而言之，經(jīng)過全方面的研究和探析，得知影響汽輪機軸承振動的幾個原因，通過有效的排除法進行排除，Z終得到了有效的處理，實現(xiàn)了企業(yè)的安全穩(wěn)定生產(chǎn)，解決了故障的存在，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的增長。

參考文獻：

[1]呂新社.300MW汽輪機軸瓦振動大原因分析及處理[J].機電工程技術(shù)，2013，42（12）：55-57.

[2]張清宇.汽輪機軸瓦水平振動大的原因分析及處理[A].中國振動工程學(xué)會.2003大型發(fā)電機組振動和轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C].中國振動工程學(xué)會：中國振動工程學(xué)會，2003：3.

作者簡介：韓燦鵬（1990-），男，廣東陽西人，本科，助理工程師，研究方向：汽輪機安裝。

（來源：山東工業(yè)技術(shù) 2018年19期）