汽輪機軸瓦振動大原因及處理措施

摘 要：隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，工業發展與電力生產態勢良好，火電廠的運營中開始使用汽輪機進行發電，汽輪機軸承振動問題十分關鍵。基于此，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生原因進行分析，分別從機組膨脹與溫度改進、發電機電流與調門控制方式、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量，提高火電廠生產效率，實現企業的經濟效益與社會效益增長。

關鍵詞：汽輪機；軸瓦振動；處理措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.046

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，在大型汽輪機組的運行中都會配備相應的軸承和軸瓦監視汽輪機的運轉，汽輪機軸瓦振動的參數會直接影響到操作人員的技術水平和汽輪機設備的運行健康情況，加強對汽輪機軸瓦振動的保護可以保證設備的穩定和安全，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下，當溫度控制出現異常時，會導致汽輪機中的部件發生不均勻膨脹，使汽輪機轉子變形，加大機組振幅甚至發生部件碰撞。在汽輪機運行過程中，各種振動會使零部件發生松動，無法有效對汽輪機中的部件進行約束，導致振動幅度變大，尤其是當汽輪機轉子發生零部件松動時，在汽輪機運行過程中，會在轉子高速旋轉時產生離心力，導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下，工作環境惡劣，汽輪機經過長時間運行后，葉片會被水蒸氣腐蝕，發生變形甚至斷裂，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，這會導致轉子發生不規則震動，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，將不滿足轉子的受力平衡要求，導致轉子發生大幅劇烈震動。這種狀況需要被盡量避免，在進行機組檢查時需要重點關注。

1.3 轉子制造問題

在汽輪機轉子制造中，由于涉及結構多，在裝配和零件生產中的各種誤差會逐漸累加，最終造成轉子質量分布不均，當汽輪機投入運行時，這種不均勻的質量分配會導致轉子發生震動，通常情況下，在轉子未經過加熱時，這種現象體現不明顯。但是當轉子被加熱后，這些不均勻的部位會發生不同程度的變形，轉子轉動中會產生大幅震動，這些震動也會對軸承造成影響，會使轉子的穩定性變差，加劇汽輪機軸瓦震動，形成惡性循環[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，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，無法實現有效潤滑，會發生油膜振蕩現象，油溫過低會導致摩擦變大，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，產生震動，同時會影響潤滑油溫。（3）排汽溫度。排汽溫度會導致機組發生膨脹現象。

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故障和溫度控制不合格，所以要避免發生機組膨脹，可以從這幾方面考慮，要對滑銷系統進行定期檢查，并在發現問題時及時修復和進行設施更換。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測，當發現溫度不滿足工作要求時及時采取相應措施，可以通過建設自動控溫系統滿足這一要求[2]。

2.2 發電機電流與調門控制方式

汽輪機軸瓦振動時發電機的電流會對振動造成一定的影響，主要產生在發電機側面的軸瓦上，這種振動從汽輪機一開始運行就存在，不是暫時性的，也不是突發的，所以根據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門進行控制方式的調整，如果調整后發現問題依然存在，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調查，將汽輪機軸瓦振動參數數值進行調整，隨后就會發現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系，著手修理即可。

2.3 停機檢查情況

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，同時在盤車的狀態下，汽輪機軸瓦振動的數值存在規律，基本上每隔二十秒就會存在一個峰值。經過對這一現象的分析，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，就導致汽輪機軸瓦振動情況呈現出有規律的波動模式，這種情況實際上運行是正常的，找到原因即可。

3 總結

總而言之，經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，最終得到了有效的處理，實現了企業的安全穩定生產，解決了故障的存在，實現經濟效益的增長。

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，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].中國振動工程學會.2003大型發電機組振動和轉子動力學學術會議論文集[C].中國振動工程學會：中國振動工程學會，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。