电厂汽轮机组振动问题研究与处理措施

电厂汽轮机组振动问题研究与处理措施

武江

山西潞光发电有限公司

摘要：火电厂汽轮机按照不同的结构、原理以及用途等分为较多种类，其中高温高压（超超临界）汽轮机的实际应用较为广泛，近年来高温高压汽轮机的进口参数已经得到妥当的改善，但仍然对轴承系统存在较为强烈的干扰，导致轴承系统面临弯曲或损坏的风险，可能会在经济方面造成较大损失。尤其是在蒸气分配较为复杂时，新蒸气会对调节叶片造成一定的阻力，因此需要轴承系统具备更强的稳定性。因此可以说，轴承的稳定性直接影响汽轮机组的稳定性，轴承对于振动十分敏感，若机组振动现象超过所允许的范围，则会导致机组运行停止，大大降低了电厂的工作效率。

关键词：电厂；汽轮机组；振动问题；处理措施

在电厂的正常运转中，汽轮发电机组发挥着重要的作用。在日常运行工作中，汽轮机组不可避免会产生一定的振动现象，只要振动现象保持在一定参数以内是可以的。但若该振动现象超出了所允许的范围，则会导致整个汽轮机组运行不稳定，甚至对电厂发电工作的稳定性造成影响。

1电厂汽轮机组振动问题原因分析

1.1中心不正导致振动问题

（1）当汽轮机组启动开始运行时，若未留出足够的时间进行机器预热，则会导致汽轮机组升速过快，或产生较大的负荷，使得整个设备自身的调节系统出现问题，或汽缸体在持续加热过程中的膨胀不均匀，并结合汽轮机组中的滑动销系统发挥固定作用，导致气缸在膨胀之后难以顺利运转，汽轮机内部转子出现歪斜，机组出现移位状况，最终导致非正常振动的产生。这也是目前汽轮机组振动问题产生的最主要原因。

（2）汽轮机组在设计的过程中通常严格规定了其入口温度，但若在实际应用中未严格按照规定操作或运行，则会导致汽轮机内部膨胀、汽缸出现变形。此时若将高压轴封抬高，则会导致汽轮机组整体产生轴向移动，当汽轮机的真空度降低时，温度提高，则会导致轴承上移，移动幅度超过了允许发生的范围，则在整个汽轮机组中产生振动问题。

（3）在全方位检查并维修汽轮机组后，相关工作人员应进行靠背轮的安装工作，并在安装过程中检查联轴器的中心点是否正确。若安装操作出现失误，则会导致在设备负载逐渐加大的过程中设备出现较大幅度的振动问题，严重时可能会造成设备出现损坏。

1.2转子质量不均衡导致振动问题

（1）由于内部转子弹性弯曲所导致的振动

在汽轮机组运转过程中，若叶片出现破裂、损坏、腐蚀等情况，则会导致转子不平衡进而引发弯曲情况。由于弹性弯曲力不断作用于转子上，则会导致汽轮机组出现振动情况。在转子弯曲后，即使未与汽轮机内部的其他零件发生摩擦，也会导致振动的产生。转子弹性弯曲所导致的振动问题与质量不平衡所导致的振动问题有相似之处，主要区别于：这类振动通常为轴向振动，当汽轮机运转速度超过规定值后，其振幅也会有所增加。

（2）由于油膜损坏或不稳定所导致的振动

当电厂汽轮机组长时间、高负荷运转后，轴承油膜的稳固性会降低，甚至遭受一定程度的破坏，油膜破坏后会导致汽轮机组中轴承衬套的黑金燃烧，进而受损，致使轴承在受热后产生弯曲，最终形成汽轮机组整体的异常振动问题。

（3）由于汽轮机组内部零件互相摩擦所导致的振动

导致这类振动问题产生的原因主要是由于汽轮机之间存在较多内部构建，在运转过程中叶片之间出现摩擦，流通轴向错误或预留的空隙不够，以及叶片、隔膜均出现变形等现象，都会导致汽轮机内部出现构建摩擦，从而导致异常振动问题的产生。

2电厂汽轮机组振动问题解决对策

根据大量实际应用结果表明，电厂汽轮机组若在日常工作中常常出现振动问题，则会降低其实际应用效果，影响电厂整体经济效益，严重时甚至会对设备的安全以及操作人员的生命安全造成损害。更加重要的是，汽轮机组的振动往往是突然发生的，并且会造成一定程度的危害，导致设备在实际应用过程中的安全性降低，影响电厂日常工作的实际开展。为此，电厂管理人员应给予汽轮机组振动问题足够的重视，积极采取相关对策进行预防控制以及解决，具体措施如下：

2.1建立完善的监控制度

为及时发现汽轮机组所存在的振动问题，相关管理人员应为汽轮机组配备相应的振动测量装置，随时监测轴承以及轴的振动情况，应全天候指派专门监控人员进行看管，避免出现监控死角，从而确保对汽轮机组振动问题的监控具备一定的全面性。在监测到振动问题产生时，应利用相关的警报装置及时发出警报，从而警告相关技术人员，从而采取科学有效的措施对振动问题进行解决，从而有效避免安全事故的发生。除了对于突发情况的监控之外，还应做好日常的汽轮机组管理工作，技术人员应养成科学操作设备的意识，日常对设备进行维护维修，避免安全事故产生。

2.2采取科学的保护措施

除了及时发现汽轮机组的振动问题并采取措施进行解决之外，还应对汽轮机组形成一定的保护措施。可以采取一定的防振装置，当汽轮机组的振动符合允许的范围之内时，防振装置不会进行干预，当实际的振动幅度超出允许范围后，防振装置应发射脉冲信号，对整个机组回路形成保护，在掌握实际振动情况后拥有可以操控关闭主蒸汽阀的权限，进行紧急停机操作。这样的保护措施可以在振动问题发生后，以最快速度进行解决，保护汽轮机组的整体性能不受影响，仍然可以投入后续生产之中，使其对汽轮机组的保护程度最大化。

2.3进行技术创新

在电厂日常工作开展的过程中，为提高生产效率，确保生产设备发挥最大效果，相关技术人员可以对生产所需技术进行一定的创新和改造。现阶段，在日常工作开展时，工作人员通常采取直接启动模式控制设备，但是这种控制方法会对设备产生一定的损伤，并且比较容易导致振动问题的产生，因此可以对设备的控制模式进行以下创新：

第一，为解决中心不正所导致的转子热弯曲问题，控制启动蒸汽参数、延长暖机时间，确保新转子在使用过程中不会产生异常振动，从而不会导致汽轮机组的整体振动问题。第二，为解决转子质量不均匀问题，应随时查看汽轮机组的振动数据并进行计算和分析，从而掌握机组的负载数据，进而得知使汽轮机组产生振动问题的工作模式，采取降低负载、避开气流激振的负载范围等策略，有效避免气流激振带来的汽轮机组振动问题。第三，为解决轴系不对称的问题，应随时关注汽轮机组运行状况，当发现异常状况时，应及时检查设备中各零件情况，若发现零件出现磨损应及时进行更换，避免零件摩擦所产生的汽轮机组振动[5]。

3结语

随着近年来我国社会经济和科技水平的不断提高，我国电厂普遍取得了较大的进步。电厂中绝大部分工作都要依托于汽轮机组的使用，汽轮机组在实际运行过程中常常出现损坏，严重时甚至导致安全事故的发生，汽轮机组发生安全事故很大一部分原因是机组出现振动问题。为改善这一情况，相关工作人员应深入分析汽轮机组振动产生的原因，并且有针对性地制定措施进行改善，以从根本上彻底解决电厂汽轮机组振动问题，促进电厂健康、长久地可持续发展。

参考文献

[1] 姜永超.电厂汽轮机组振动问题研究与处理措施[J].设备管理与维修,2021(Z1):83-85.

[2] 万学贵.宝珠寺水电站13F机组转轮裂纹分析与修复处理[J].新型工业化,2021,11(1):129-131.

[3] 温景志.某电厂300MW亚临界汽轮机振动问题分析及处理[J].机械工程师,2018(12):117-118,121.

[4] 贾晓东.电厂汽轮机组振动问题分析与解决对策[J].煤矿现代化,2015(2):90-91,94.

[5] 丁广东.电厂汽轮机组振动问题分析与解决对策[J].机电信息,2013(24):55,57.