電廠汽輪機振動過大原因及處理辦法

該文針對電廠汽輪機振動過大的一些原因進行分析討論，給出了汽輪機振動大的原因以及格爾木300MW燃氣電站汽輪機組常遇到的振動大的原因，并給出了減小汽輪機振動的措施。

一、前言

格爾木300MW燃氣電站汽輪機系上海汽輪機廠生產，汽輪機型號：LZN55-5.6/0.65。下表是格爾木300MW燃氣電站轉子振動值與軸承振動值的相關參數。

二、 汽輪機發生振動的原因

（一） 機組在運行中中心不正引起的振動

（1） 汽輪機啟機過程中，若暖機時間不夠，升速或者加負荷過快，將引起氣缸受熱膨脹不均勻，或者滑銷系統有卡澀，使氣缸不能自由膨脹，將導致氣缸相對于轉子發生歪斜，機組產生不正常的位移，發生過大振動。

（2） 機組在運行當中如真空下降，將引起排氣溫度過高，后軸承上抬，破壞機組的中心，引起振動。

（3） 機組在進汽溫度超過設計規范的條件下運行。將使脹差和汽缸變形增加，這樣會造成機組中心移動超過允許的限度，引起振動。

（5） 間隙振蕩。當轉子因某種原因與汽缸不同心時，可能產生間隙振蕩，造成機組振動值升高。

（二） 轉子質量不平衡引起的振動

（1） 彈性彎曲而引起的振動。這種振動表現為軸向振動，尤其當通過臨界轉速時，其軸向振幅增大得更為顯著。

（2） 油膜不穩定或受到破壞而引起振動。這將會使軸瓦烏金很快燒毀，進而將引起因受熱而使軸頸彎曲，以至造成劇烈的振動。

（3） 機組發生摩擦而引起的振動。

（4） 水擊而引起的振動。嚴重發生水沖擊，甚至燒毀推力瓦。

以上各種振動的原因可分為強迫振動和自激振動。其間隙振蕩屬于自激振動，其余為強迫振動。

三、格爾木電站常引起軸承振動增大的原因及處理方法

（一） 滑油溫度升高引起機組振動增大

潤滑油在機組正常運行起潤滑、冷卻和建立液體摩擦的作用，格爾木300MW燃氣電站汽輪機組在正常運行中常因油溫的過高使機組的振動值增大。

（1）滑油溫度升高，不能及時帶走軸承的熱量，造成軸承溫度升高，軸承溫度高則引起振動升高。

（2）滑油溫度升高，滑油粘度升高，該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http：//www.ems86.com總第528期2013年第47期-----轉載須注名來源破壞液體油膜，造成軸承振動增大。

（3）滑油溫度升高，油質變差，冷卻效果較油質好的情況下比較差，引起轉子振動過大。

處理方法：（1） 運行人員在監盤過程中應仔細認真，我廠要求油溫正常范圍在30℃-35℃之間，若監盤過程中發現油溫有上升趨勢，運行人員應迅速通過滑油冷卻器冷卻水的進水量來調節滑油溫度，避免機組振動值上升到報警值以上，引起機組設備的損壞。

（2） 油質檢驗人員應該定期對滑油油質進行化驗分析，檢驗結果發現油質不合格的情況，應迅速對滑油進行外部濾油，提高滑油油質，避免因為滑油油質的變化引起機組的異常振動。

（二） 啟機過程中振動的變化

我廠汽輪機滿速為3000rpm，在沖轉過程中，汽輪機經過一階臨界轉速1400rpm和二階臨界轉速2500rpm，因為機組在到達臨界轉速時，它所產生的頻率和材料的固有頻率相同，就會引起強烈的振動。機組在過一、二階臨界轉速時轉子軸承的振動都達到最大值。

處理方法：（1） 聽音檢查。在汽輪機的沖轉過程中，要不定時的去汽輪機汽缸周圍聽音的地方去聽音檢查，若發現汽缸內有大的金屬摩擦聲，則立即打閘。

（2） 快速過臨界轉速。汽輪機在臨界轉速時表現出強烈的振動，所以，不管在啟機或者停機過程中都要求快速過臨界轉速，格爾木300MW燃氣電站在汽機過程中在過一、二階臨界轉速時，汽機的升速率都設置為600rpm/min，要求快速通過，而在停機過程中，則是通過與后汽缸連接的真空破壞閥來破壞真空，使汽輪機能快速的降速，避免在臨界轉速區間停留過長的時間，降低危險性。

四、總結

汽輪機振動的大小，是評價機組運行可靠性的重要指標，嚴重威脅著機組的安全穩定運行，對于轉動機械來說，振動幅度不超過規定標準的屬于正常振動，振幅超過允許標準的振動，我們稱為機組的異常振動，強烈的振動表明機組內存在著各種缺陷，通過對氣輪機引起減小振動原因和措施結合汽輪機相關參數的調整經驗，得出一些有價值的方法和結論：

（1）機組啟機過程中，應該嚴格監視各軸承的振動，當發現機組內有異常的金屬摩擦聲或者振動突增至0.05mm時，應該立即打閘汽機，檢查原因。

（2） 汽輪機啟動前，應進行充分的連續盤車，一般冷態啟動盤車4小時以上，熱態啟動盤車。

（3） 冷態滑參數啟動時，為使各金屬各部件加熱均勻，增大蒸汽容積的熱量，進汽壓力應適當選低一些沖轉，溫度應有足夠高的過熱度，防止熱沖擊。

（4） 熱態滑參數啟動時，應根據高壓缸的金屬溫度，選擇適當的與之匹配的主蒸汽溫度，主蒸汽溫度要高與高壓缸內壁金屬溫度50℃到100℃之間，過熱度不低于50℃，保證蒸汽通過噴嘴后溫度仍高于高壓缸內壁金屬溫度。

（5） 機組并網之后，應充分暖機，避免蒸汽流量變化較大，產生熱應力，使機組產生較大振動。

（6） 機組在正常運行中，若潤滑油溫度升高，則立即去調節溫度至正常范圍，減小振動值。

（7） 在升降負荷過程中應盡量減小升降負荷率，避免負荷突增或突降引起動葉片受力變化過快引起機組振動值升高。

（作者單位：青海油田天然氣電力公司）