汽輪機(jī)安裝中振動原因及對策分析

◎楊芳豐嚴(yán)學(xué)君

在汽輪機(jī)實際運(yùn)行過程中，振動會對汽輪機(jī)的正常運(yùn)行帶來較大的影響，同時還會影響到操作人員的技術(shù)水平。因此在對汽輪機(jī)運(yùn)行情況進(jìn)行判斷時，振動一直是較為關(guān)鍵的一項參數(shù)。這就要求汽輪機(jī)安裝中要針對引起振動的原因進(jìn)行分析，積極采取有效的措施加以控制，以此來保證汽輪機(jī)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

一、汽輪機(jī)安裝的重要性和安裝工藝

（一）汽輪機(jī)安裝的重要性

由于汽輪機(jī)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著極為重要的作用，但其安裝相對復(fù)雜，對技術(shù)要求較高，而且安裝過程中涉及較多的部件，安裝作業(yè)易受到外部因素和內(nèi)部因素的影響而導(dǎo)致振動故障發(fā)生。一旦汽輪機(jī)出現(xiàn)振動現(xiàn)象，不僅會影響汽輪機(jī)的正常使用，同時還易趣引發(fā)安全事故。因此需要對汽輪機(jī)安裝給予高度重視，嚴(yán)格規(guī)范安裝工藝，控制好安裝過程中每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，保證汽輪機(jī)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

（二）汽輪機(jī)的安裝工藝

汽輪機(jī)安裝工藝相對復(fù)雜，安裝作業(yè)時任何一個環(huán)節(jié)都會對汽輪機(jī)的整體運(yùn)行帶來較大的影響。在實際汽輪機(jī)安裝工藝中，不僅需要進(jìn)行基礎(chǔ)安裝，還要根據(jù)圖紙合理設(shè)置墊鐵布置，安裝好臺板和軸承座，使下氣缸就位，進(jìn)行轉(zhuǎn)子試裝等，同時后期的保養(yǎng)和維護(hù)也是較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。可以說汽輪機(jī)安培工藝直接關(guān)系到汽輪機(jī)的使用壽命，還與發(fā)電廠成本預(yù)算具有緊密的聯(lián)系。

二、汽輪機(jī)安裝中常見的振動原因分析與策略

在實際汽輪機(jī)安裝作業(yè)過程中，導(dǎo)致其出現(xiàn)振動的因素較多，汽輪機(jī)組內(nèi)任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)隱患都會引發(fā)機(jī)組振動。如參數(shù)變化、制造隱患、存放和運(yùn)輸中導(dǎo)致的變形及安裝不標(biāo)準(zhǔn)等，這些都是導(dǎo)致汽輪機(jī)出現(xiàn)振動的主要因素。

（一）檢查汽輪機(jī)基礎(chǔ)是否合格

在汽輪機(jī)安裝作業(yè)之前，需要全面檢查其基礎(chǔ)施工情況，并根據(jù)專業(yè)設(shè)計圖紙來細(xì)致設(shè)計整體基礎(chǔ)的強(qiáng)度和受力結(jié)構(gòu)，避免出現(xiàn)基礎(chǔ)不規(guī)則沉降現(xiàn)象。在汽輪機(jī)安裝和運(yùn)行過程中，基礎(chǔ)對其帶來的影響較為明顯，因此需要提前基礎(chǔ)不會由于設(shè)備的自重而出現(xiàn)沉降，避免汽輪機(jī)安裝后組臺板地下出現(xiàn)空洞問題，這樣在正常投入使用后，不會由于基礎(chǔ)問題引發(fā)振動。

（二）對于軸承座的安裝與控制軸承中心標(biāo)高

汽輪機(jī)軸承座作為主要的受力結(jié)構(gòu)，在針對軸承座安裝作業(yè)時，需要以圖紙作為安裝的依據(jù)，嚴(yán)格按照圖紙中的要求來控制安裝精度。即要實際安全汽輪機(jī)軸承座時，需要針對安裝尺寸反復(fù)進(jìn)行測量，并計算量得數(shù)據(jù)的平均值。在軸承心標(biāo)高控制時，需要將軸承承力中心與幾何中心的重合度作為控制重點。而且為了能夠達(dá)到重合度要求，在實際控制中需要嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙上的數(shù)據(jù)來控制機(jī)組軸承的高度，并進(jìn)行反復(fù)測量和對比，確保能夠滿足受力均勻性要求，這樣汽輪機(jī)機(jī)組軸承中心與幾何中心則不會出現(xiàn)偏離而導(dǎo)致振動現(xiàn)象發(fā)生。

（三）凝汽器頸部與低壓缸排汽口連接問題

對于汽輪機(jī)的安裝來說，其低壓缸自身體積大，在與冷凝器的連接時，必須保證其安裝的精密性，且不得受到任何外力的影響。在此過程中，保證安裝環(huán)境的不受干擾是為了防止低壓缸變形產(chǎn)生摩擦進(jìn)而造成振動的產(chǎn)生。為了達(dá)到低壓缸排汽口與凝汽器頸部的有效連接，在安裝過程中應(yīng)通過百分表的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行支撐點的定位，以保證汽輪機(jī)凝汽器頸部與低壓缸排汽口的連接。

（四）缸外與缸內(nèi)的中心找正問題

缸外與缸內(nèi)中心找正重點在于使汽缸內(nèi)部中心和外部中心保持重合。此過程中，設(shè)計圖紙對于安裝過程中的指導(dǎo)意義不容忽視，避免由于內(nèi)部中心與外部中心不重合而導(dǎo)致空間分布不均，進(jìn)而在正式投入生產(chǎn)運(yùn)行后的汽輪機(jī)組內(nèi)部蒸汽泄露不均，受力不均，進(jìn)行造成振動。安裝過程是汽輪機(jī)組是處于常溫狀態(tài)，投入運(yùn)行后，機(jī)組受熱，各部件會升溫膨脹，同時，缸外與缸內(nèi)中心也會變化，為此在安裝過程中，應(yīng)盡量優(yōu)化中心找正精度，對于轉(zhuǎn)子與汽缸間的偏離應(yīng)進(jìn)行最大化縮減。

（五）軸承與轉(zhuǎn)子安裝找中

由于汽輪機(jī)中的轉(zhuǎn)子軸承采用的都是可傾瓦式，這類轉(zhuǎn)子軸承能夠有效的防止油膜出現(xiàn)振蕩情況，確保運(yùn)行的穩(wěn)定性。在實際轉(zhuǎn)子安裝找中時，通過測量轉(zhuǎn)子揚(yáng)度，這樣可以使整個軸系中心線處于同一垂直平面，而且能夠形成一條無折點平滑連續(xù)曲線，并在曲線形成時，可以有效降低汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的振動，使汽輪發(fā)電機(jī)組保持安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。通過對軸瓦墊片進(jìn)行有效調(diào)整對于轉(zhuǎn)子安裝找中也具有極為重要的意義。由于可傾瓦式通過自身擺動自由度也有利于提升整個軸承的支撐柔性，能夠?qū)D(zhuǎn)子軸承運(yùn)行中產(chǎn)生的振動能量起到緩沖作用。因此在實際汽輪機(jī)軸承安裝作業(yè)時，需要將確定軸承蓋與軸瓦間的緊力達(dá)標(biāo)作為安裝的重點。在實際安裝時，緊力會對軸承蓋的受力情況帶來直接影響，而且球面軸承自身沒有自動調(diào)位功能，一旦緊力過大則會造成軸承蓋變形，緊力過小還會對汽輪機(jī)組部件間的連接度帶來影響，導(dǎo)致振動情況發(fā)生。另外，緊力因素還會影響到軸承的剛度，一旦剛度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，汽輪機(jī)組抗振能力也會隨之下降，則易發(fā)大振動。因此在安裝軸承時，連接螺栓的安裝緊固度具有極為重要的意義。

（六）滑銷安裝中的間隙問題

汽輪機(jī)組的滑銷作用是對汽缸在運(yùn)行過程中高溫高壓狀態(tài)產(chǎn)生的部件受熱膨脹進(jìn)行引導(dǎo)，以保證機(jī)組在正確的方向上自由收縮膨脹。所以滑銷的主要作用在于確保汽輪機(jī)缸體在高溫與常溫作用下產(chǎn)生的不同形變不影響缸體中心與轉(zhuǎn)子中心的重合度。基于此，滑銷系統(tǒng)間的間隙調(diào)整對于保證各部件的運(yùn)行安全，性能穩(wěn)定有著重要作用。安裝過程中，對于滑銷系統(tǒng)間隙控制應(yīng)到位，且需保證滑動面平整度。

（七）活動部件與斷葉片的排查

對于汽輪機(jī)組的安裝來說，汽缸內(nèi)部應(yīng)保持無任何活動部件殘留，考慮到活動部件對于汽輪機(jī)汽缸運(yùn)行時的破壞作用，其在運(yùn)行作用下受到氣流沖擊力會對整個汽輪機(jī)葉片造成撞傷與損壞，形成斷葉片，嚴(yán)重時會導(dǎo)致汽輪機(jī)組內(nèi)部運(yùn)行短路，部件受損，造成轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均勻，運(yùn)行時振動嚴(yán)重超標(biāo)，進(jìn)而引發(fā)運(yùn)行事故。為了防止活動部件的殘留，安裝過程中應(yīng)對整個汽缸內(nèi)部進(jìn)行全面檢查，同時為了保證汽輪機(jī)組運(yùn)行過程不受斷葉片的影響，在進(jìn)行安裝檢修時，應(yīng)對轉(zhuǎn)子各級葉片進(jìn)行逐個排查，保證葉片完好無損，沒有任何裂紋與可能的連接松動現(xiàn)象。

三、結(jié)束語

由于汽輪機(jī)在發(fā)電領(lǐng)域發(fā)揮著非常重要的作用，這也對于安全、穩(wěn)定的運(yùn)行提出了更高的要求。為了保證汽輪機(jī)正常運(yùn)行，對汽輪機(jī)安裝的標(biāo)準(zhǔn)性具有嚴(yán)格的要求。在實際安裝作業(yè)過程中要嚴(yán)格針對安裝過程中每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量進(jìn)行把控，并指派專業(yè)素質(zhì)過硬的技術(shù)人員承擔(dān)安裝工作，通過層層把控，有效的提高安裝質(zhì)量，降低汽輪機(jī)安裝過程中振動問題發(fā)生的幾率。