汽輪發電機組振動的影響因素分析

摘 要：汽輪機發電機組振動，將直接影響發電廠的安全發電運行。分析汽輪機發電機組振動的影響因素有設計制造方面的因素、有安裝問題的因素、有使用保養方面的因素。文章結合理論研究與一線實際維修經驗反饋相結合，針對此問題和影響因素進行了歸納總結與分析。設計制造方面的因素包括溫度、速度、力學審計分析與加工制造精度、質量等因素。安裝問題的因素包括汽輪機裝配過程中的因素與整機安裝的過程中的因素。使用保養方面的因素包括潤滑油更換不及時、散熱系統維護不及時、操作問題、維修問題、間隙問題等。

關鍵詞：汽輪發電機組；振動；影響因素

汽輪機發電機組振動，將直接影響發電廠的安全發電運行。分析汽輪機發電機組振動的影響因素有設計方面的因素、有安裝問題的因素、有使用保養方面的因素。

1 設計制造方面的因素與分析

汽輪機發電機組在工作中的運動狀態是高速旋轉，因此會產生離心力和慣性力，一旦設計方面周身重量不均勻，離心力與慣性力疊加將會引起振動，甚至產生共振造成機器的損壞。在設計中，要充分考慮整機的重量分布平衡性。另外，對于汽輪機葉片要考慮運動力學的平衡性，且要防止多組葉片旋轉產生共振。在加工制造的過程中，要保障加工精度與質量。此外，還要結合溫度變化、速度變化、力學變化、工作時間等因素充分核算選取轉子軸承材料和安裝預緊力，避免因力學強度不夠引起軸承的變形、變性，從而導致發電機組振動的產生。

2 安裝問題的因素與分析

2.1 汽輪機裝配過程中的因素與分析

在汽輪機裝配的過程中，要注意轉子支撐軸承的同心度。同心度差，則運轉中力學符合不平均，會引起偏磨，導致支撐軸承松曠引起發電機組振動。還要小心轉子軸不要磕碰，防止因軸不同心，運轉中產生靜子等不動零件和轉子等運動零件之間的運動軌跡沖擊，引起汽輪機發電機組的故障性振動。

2.2 整機安裝的過程中的因素與分析

在整機安裝的過程中，也要注意汽輪機兩端的支撐固定，保障支撐高度一致和地基固定穩定，確認汽輪機滑銷系統無卡澀，各個方向均可自由膨脹，并且保障與之相連接的各系統能同步膨脹和收縮，避免因安裝問題引起汽輪機非正常振動。安裝過程中對各部位螺栓的預緊力要符合說明書和設計要求，螺栓預緊力過大及過小都有可能將來引發機組的振動。在維修一線，經常發現螺栓松動引起振動的故障。

3 使用保養方面的因素與分析

從電廠一線維修數據顯示，汽輪機發電機組絕大部分振動故障都是人為因素引發的。那么，通過必要的、正確的使用保養，必將能夠避免很多汽輪機發電機組的故障。

3.1 潤滑油更換不及時，油溫低或油溫變化快

軸在軸承內的轉動是否平穩，潤滑油膜的質量起到關鍵作用。如果潤滑油更換不及時，油液粘度變差，難以形成良好的油膜，使油膜失去了潤滑、緩沖振動的作用，引起發電機組振動。油溫低也不利于油膜的形成，溫度變化快可以造成軸系膨脹異常，這些因素都有可能造成震動過大。

3.2 散熱系統維護不及時

如果散熱系統維護不及時，會使發電機組溫度過高，從而引起配合間隙發生變化以及油膜變稀，間接引發汽輪機發電機組的振動。汽輪機上下缸溫差過大，導致膨脹不均可能造成永久變形。或者過早停盤車再啟動時就會出現振動過大現象。

3.3 操作問題

人為操作不當，也會引起汽輪機發電機組的故障性振動。例如：在開機啟動時，沖轉參數低、盤車時間短、暖機不充分、溫升過快或提速加負荷過快過高，都會使機器各部位溫度差異較大，出現較大的膨脹差，因這個較大的間隙導致振動產生，這個振動會隨著機器的運轉和工作溫度的提升而降低，當時長期如此會使機器零件壽命明顯減少。

3.4 維修問題

在發電機組維修的過程中，如果維修方法不得當，會導致振動故障的產生。例如：在大修中清理葉片污垢，如果暴力除垢引起葉片變形或者葉片除垢不徹底，那么在今后的機器運轉中必然會因為質量不均喪失動平衡，引起振動，甚至引起共振。另外，在拆裝維修的過程中，要小心異物的墜入，一旦異物墜入機器內沒有發現，在組裝運行后，可能引起振動甚至損壞機器造成嚴重的事故。

3.5 間隙問題

汽輪機轉子與汽缸和汽、軸封之間以及發電機轉子與靜子之間都存在間隙。當間隙過大時，會引起密封性不良；當間隙過小時則會產生刮擦或碰撞，從而引起振動。因此，必須保障重點部位的合適間隙值。

3.6 其他問題

例如：發電機電路出現短路時，局部溫度可能過高，引起較大的膨脹差，因間隙或質量分布不均勻導致發動機組不良振動。大軸接地碳刷損壞導致大軸對地放電破壞油膜，也可能引起振動增大。

現代汽輪機轉子大軸大都留有中心孔，在中心孔兩端用堵頭封堵，在檢修期間如果不慎讓異物（包括油、水等）進入中心孔，在轉子裝復回原后開機，機組肯定會出現振動異常的現象。

當由于某種原因使滑銷系統卡澀時，機組的膨脹就會受到限制，當機組的膨脹受到限制時就會引起機組較大的振動，嚴重時以至于不能開機或者引起動靜碰磨，從而造成更大的破壞。由于膨脹受到限制而無法開機的現象在現場經常出現，因此在檢修和安裝期間應該對此引起高度重視。

4 結束語

汽輪機發電機組振動的影響因素有設計制造方面的因素、有安裝問題的因素、有使用保養方面的因素。設計制造方面的因素包括溫度、速度、力學審計分析與加工制造精度、質量等因素。安裝問題的因素包括汽輪機裝配過程中的因素與整機安裝的過程中的因素。使用保養方面的因素包括潤滑油更換不及時、散熱系統維護不及時、操作問題、維修問題、間隙問題等。

參考文獻

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[6]王加璇，姚文達.電廠熱力設備及運行[M].中國電力出版社，2004.

作者簡介：張奧琪（1986，1-），女，籍貫：黑龍江省雙鴨山市， 學歷：本科， 職稱：助理講師， 研究方向：熱能動力設備與應用。

馮玉東（1981，10-），男，籍貫：河北省唐山市， 學歷：本科， 職稱：助理工程師， 研究方向：熱能動力設備與應用。