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

左青

大连三惠热电有限责任公司 辽宁 大连 116000

摘要：电厂汽轮机组作为发电系统的核心组件，其正常运行对电厂的稳定运营至关重要，然而振动问题作为常见的运行难题，可能导致设备磨损、损伤，进而影响发电效率和设备寿命，本文将深入研究电厂汽轮机组振动问题的特点、原因和解决措施，为提高电厂汽轮机组的运行效率和安全性提供指导。

关键词：电厂汽轮机；机组振动；处理措施

电厂汽轮机组振动问题的处理具有重要的价值。振动问题在许多行业中都存在，特别是在能源行业中，对于电厂汽轮机组来说尤为突出。振动问题不仅会影响机组的正常运行，还可能导致机组的损坏和停机，给电厂造成经济损失。因此，处理振动问题的重要性不可忽视。综上，本文将首先分析电厂汽轮机组振动问题，之后提出处理措施，希望提高机组运行效率与稳定性。

1 电厂汽轮机振动特性分析

汽轮机的运行具有高压、高温以及高速的特点，其作为重要的工业设备，在长期运行过程中出现故障的几率较大，影响了发电机的使用效果。在汽轮机组的多种类型故障中，异常振动是最复杂的故障之一。汽轮机的振动可能与径流参数、油质、参数以及油温的变化等方面因素有关，因此，要明确导致汽轮机存在异常振动的主 机的振动大小进行评估，确定当前这种振动状态是否会导致故障产生。如果设备运行情况良好，就能表明牵引齿轮和涡轮转子处于平衡状态，而且拉伸器没有受损。当设备停止运行后转子平衡，就必须将空载状态下的空转速度控制在3000 r/min，并确保转子转数在安全范围内。具体而言，要严格按照规定标准对载体的垂直振动状态进行调整，确保振动不变。在荷载为200 MW的情况下，原则上振动不变，如果根据 91.5 m 进行调整，就需要及时开关机。此时，转子报警比开机时超出了100%，经3次尝试启动后，气封数值仍然大于300，设备故障未得到有效改善，此时，必须停止设备的运转。

3 发电厂汽轮机运行价值分析

3.1 技术价值

进行汽轮机技改后，汽轮机技术创新往往能得到国家科技方面的大力支持，但使用实践已证明汽轮机在进行技术方面改造后能源转化率、热效率产生了很大变化，同时，燃料消耗量明显减少。汽轮机在安全、可行方面的优点也突出，很可能得到技术方面的帮助。

3.2 经济价值

发电厂汽轮机运行时节能降耗，可以很好地满足工业现代化发展要求，并推动了发电厂的良性发展，所以，在汽轮机计划改造前，要充分考虑到发电机的经济性问题，与发电机成本效益、节能降耗联系在一起。此外，还可以参考海外先进国家发电厂关于汽轮机技术改造方面的成功经验，适时引入先进的设备技术改造汽轮机，这样有利于取得较好的节能降耗效益，维护发电机的效益。

4 电厂汽轮机组振动问题分析

一是不平衡：汽轮机转子不平衡是振动问题的常见原因之一。此问题可通过动平衡来解决，以确保转子在运转时保持平衡。二是螺栓松动：振动也可能是由于螺栓松动引起的。定期检查螺栓并紧固它们可以帮助防止振动问题的发生。三是弯曲或磨损的轴承：如果汽轮机组的轴承出现弯曲或磨损，可能会引起振动。检查和更换损坏的轴承可以解决这个问题。四是不当的对中：如果汽轮机组的各部件没有正确对中，也可能导致振动。确保各组件正确对中可以减少振动问题。五是油膜破裂：如果润滑油膜破裂或不足，轴承可能会出现金属与金属的接触，从而引起振动。定期检查润滑油膜的厚度并补充润滑油以保持适当的润滑。六是过载或过速：过载或过速运行可能会造成振动。确保汽轮机组在设计负荷和速度范围内运行可以减少振动。

5 电厂汽轮机组振动问题处理措施分析

5.1 优化设计和改进结构

在面对振动问题时，通过改良零部件的结构和优化叶片设计等手段，可以显著降低振动源的产生，提高汽轮机组的抗振能力，从而保障设备的平稳运行，通过对零部件结构的优化，可以改善其受力和振动特性，对于关键零部件，如轴承支座、叶片等，采用更合理的材料和结构设计，有助于提高其强度和刚度，降低共振风险，从而减缓振动问题的发生，优化叶片设计对振动控制也起到至关重要的作用，通过调整叶片的形状、长度和安装角度等参数，可以有效降低气动力的不均匀性，减少叶片的振动幅度，提高叶片的动态稳定性，还可以借助先进的数值模拟和仿真工具，对汽轮机组的结构进行全面的分析和优化，通过模拟不同工况下的振动响应，找出潜在的问题和薄弱环节，并针对性地进行结构改进，提高整个系统的抗振性。

5.2 动平衡调整

在进行动平衡调整时，首先需要使用动平衡设备，该设备能够对旋转部件进行精确的测量和调整。通过检测旋转部件的振动情况，确定不平衡部分的位置和大小，进而计算出平衡调整的量。然后，将动平衡设备根据计算结果进行调整，使得旋转部件能够达到平衡状态。动平衡调整有两种常用的方法，分别是单面调整和双面调整。单面调整是指对旋转部件的一个平衡平面进行调整，将不平衡部分减少到最小，以达到平衡。双面调整则是对旋转部件的两个平衡平面同时进行调整，使得旋转部件在两个方向上都能够达到平衡状态。在进行动平衡调整时，需要注意一些细节问题。首先，需要确保动平衡设备的精确度和稳定性，以保证调整的准确性。其次，还需要注意动平衡调整的时机，尽量选择在电厂停机期间进行，以避免对正常运行产生干扰。此外，还需要根据振动情况进行反馈，及时进行调整和修正。通过动平衡调整，可以有效地处理电厂汽轮机组的振动问题。这不仅可以降低振动对设备的损坏程度，还可以提高设备运行的可靠性和稳定性。因此，电厂在日常运行中应该重视振动问题的处理，并且定期进行动平衡调整，以保障设备的正常运行和安全运行。

5.3 进行技术创新

电厂的运转离不开对汽轮机的使用，汽轮机的安全稳定运行是确保电厂高效运转的关键。为确保电厂机械设备最大效用的发挥，就要求技术人员要加大对生产设备的优化改造力度。当前日常工作的开展，工作人员对于深南国产设备的控制主要用到的是直接启动模式，但是，这种方法难免会在一定程度上导致设备受损，而且容易出现振动问题。对此，就需要对设备控制模式进行优化创新。（1）对于中心不正的转子热弯曲问题，要通过及时更换转子以免新转子在使用过程中出现异常响动，降低汽轮机转子出现振动问题的几率。（2）对于转子质量不均匀问题，要通过及时查看振动数据来对导致问题出现的原因进行分析，在明确机组负载数据的前提下，选用避开气流激振以及降低负载等措施，尽可能避免气流激振导致的机组振动。（3）轴系不对称问题解决措施的确定，要密切关注汽轮机组的实际运转状态，一旦发现存在异常运行的情况，要及时对设备零件状态进行检查，一旦发现零件受损，必须及时对受损零件进行更换，避免因零件摩擦而引起的振动问题。

6 结束语

综上所述，异常振动是汽轮机缺陷、隐患的综合反映，会对机组本体的稳定运行带来冲击，若振动发现不及时或处理不当，可能会对机组的安全产生巨大影响。这就要求人们必须对汽轮机的正常运转状态加以研究，排除可能原因，制定检修计划，解决问题，保证设备安全、平稳地运转，防止汽轮机出现重大事故。

参考文献：

[1]刘永平,张聪,郑少恒. 电厂汽轮机组振动问题研究与处理措施 [J]. 新型工业化, 2022, 12 (11): 27-30. DOI:10.19335/j.cnki.2095-6649.2022.11.007.

[2]孙传宝. 电厂汽轮机组安装调试常见问题及处理措施分析 [J]. 造纸装备及材料, 2022, 51 (03): 130-132.

[3]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.