淺析汽輪發電機組的振動因素

于春海

摘 要：為了滿足汽輪發電機組的工作需要，進行振動因素的分析是重要的。在實際工作過程中，一定的機組振動范圍是允許的，因為在限度之內，其對于設備的危害性比較小。通過對汽輪發電機組性質的分析，可以得知其振動涉及的問題是比較廣泛的，因為導致振動的原因是相當多的，因此，需要抓住矛盾的特殊性進行分析，針對其振動過程中的相關特點進行分析，從而解決問題。在一般情況下，如果汽輪機出現功率過大的情況，轉子的振動情況不能從軸承座上進行反映。

關鍵詞：汽輪發電機組；振動；內在原因；轉子；軸承座；設備

1 關于汽輪發電機組振動因素的分析

1.1 所謂的振動也是一種有規律的往復運動，在高速旋轉情況下，汽輪發電機組會存在著不同程度及其方向的振動。在一定范圍內，進行設備的振動性的控制是必要的，從而對設備允許不大，如果是過度的振動，必然會影響設備的穩定運行，需要引起重視。

在工作場景中，汽輪發電機組的振動情況主要體現在轉子的過度振動情況，這種情況進一步的延續，會導致地腳螺絲機組的部件的松動情況，導致其機器的基座出現松動，進而產生一系列的裂縫。并且如果這種情況不能得到有效的抑制，也會導致汽輪機葉片的過高應力，從而導致其過度金屬疲勞，而出現折斷的情況。更有甚者，會導致保安器出現誤動作的情況，其軸封裝置出現磨損情況，如果這種狀況不斷延續，就會出現主軸的彎曲，導致其滑銷的磨損情況，如果進一步的出現磨損，就會導致機組的過度熱膨脹，可能會產生嚴重的安全事故，這就可以看到汽輪發電機組過度振動的危害情況。

1.2 影響機組安全運行的振動是普遍存在的，機組一旦發生振動的情況，就應該及時進行振動因素的分析，并且解決這一系列的問題。不能在這種強烈振動情況下，讓機組運行。但是，在實際工作中，影響汽輪發電機組振動情況的因素是非常多的，需要工作人員具備一雙火眼金睛，針對問題，找到問題，解決問題。

2 關于勵磁電流試驗及其相關試驗的分析

2.1 在汽輪機組振動因素分析過程中，進行勵磁電流試驗是必要的，從而更好的進行振動電氣因素的判斷。由于勵磁后機組的振動情況，可以進行勵磁電流振動的斷開試驗，如果斷開了，就說明是電氣因素導致的機器設備振動，這也可以繼續進行勵磁電流試驗，通過對勵磁電流試驗的分析，可以得到一系列的結論。比如勵磁電流的不斷增加，振動數值會出現一系列的加大情況。這可能是優于磁場不平衡因素導致的，原因可能是發電機轉子線圈的短路，使其靜子間空氣間隙及其發電機轉子的不均勻性。

隨著磁場電流的不斷增加，磁場電流增加時，振動可能不會出現立即增大情況，可能出現磁場電流的一定時間內的階梯狀增大，在這勵磁電流增大時非常明顯。這就需要考慮振動及其轉子的質量不均衡情況。這個試驗的目標主要是進行轉子質量及其振動的兩者關系，進行轉子的臨界轉速分析，從而解決實際工作中的問題。

該試驗的運作需要在及其啟動時進行運作，轉速每升高一定階段，可以進行以此振動值的計算，進行試驗的最高轉速的記錄，進行振動變化的分析。通過對該試驗的應用，可以判斷轉子工作轉速及其臨界轉速之間的關系，可以得出這樣的結論，其工作轉速和臨界轉速度如果太近，就會出現機組運作過程中的較大振動情況。

2.2 這個試驗最主要的目標還是在于機組中心、轉子質量、膨脹效應等與振動的關系判斷，進一步的推斷一些力矩傳遞設備是否存在缺陷情況。通過對升負荷情況的應用，可以得到振動因素與機組膨脹狀況、工作狀況等的聯系。在試驗過程中，可以看到負荷的不斷增加，振動情況就比較明顯，這說明振動的因素在于轉體質量的不平衡性?？梢葬槍D速試驗進行分析。由于負荷的不斷增加，振動幅度也可能不斷增加，這與熱膨脹效應存在一定的聯系，如果與熱膨脹沒有關系，這說明振動情況與旋轉力矩存在聯系，很有可能是靠背輪的自身缺陷因素，出現了不均勻性的磨損情況。

2.3 上述振動情況的出現，主要是機組并列或者解除并列時的突變情況，在負荷因素改變過后，其振動會隨著時間的變化而加大，這就是在每一負荷穩定狀況下，所得的振動值與第一次所測的振動值存在明顯變化，這說明振動和汽輪機的熱狀態有關，可以判斷滑銷系統的不良狀況，或者出現不均勻性下降的情況，也可能是主蒸汽管道的不合理布置。在熱膨脹中給與了氣缸的不良作用力，導致其出現熱變形的情況，從而使機組中心線變化。

通過對軸承潤滑油膜試驗的實踐，可以更好的進行振動油膜狀況的判斷。如果由于外界因素，油膜被破壞，就會出現機器設備的振動情況。通過對軸承潤滑油壓及其油量的分析，更有利于進行油溫的分析。一般情況下，油溫的正常變動與一般油溫的差別不大。通過對油溫的試驗可能發現其油溫與振動變化的聯系。如果軸瓦間隙過大其振動就會比較大，從而導致油膜的不穩定情況。

2.4 隨著油溫的不斷變化，振動可能會出現減少的情況，這可能是軸瓦間隙的過小導致振動的過大幅度，由于潤滑油溫的變化，導致其油的粘度的變化，這與油膜的穩定性是存在聯系的。需要通過對振動現象的分析進行問題的解決。如果油膜出現不穩定，振動就會產生非常強烈的振動。如果是振動的波形出現過度的紊亂情況，可以說明轉速與振動頻率的關系。在振動過程中如果機組聲音出現異常，就可能是軸承的緊力情況而振動，導致其振動值的不穩定性。

如果其軸承緊力出現過小的情況，振動是容易發生的，并且在這種情況下，如果聽到振動部位出現咚咚的聲音，可以判斷其軸承緊力的較小情況。通過對真空試驗，也可以進行機器設備振動情況的分析，從而進一步判斷真空變化后的機組中心垂直方向的變化，在真空情況下，如果大氣壓力發生變化，排氣缸的作用力就會產生變化，這就導致排氣缸的后軸承座的位移。如果真空情況出現變化，排氣溫度變化，也會導致后軸承座的位移。真空變化時大氣壓力對排汽缸的作用力就要變化，使與排汽缸連成一體的后軸承座發生上下位移；真空變化時，排汽溫度變化，使排汽缸熱膨脹值變化，也會引起后軸承座上下位移，這些都能影響機組中心在垂直方向的變化，若處理不當時就可能引起振動。

2.5 通過對機組外部特性試驗的開展，可以判斷振動值較大情況下的機組振動，對振動分布情況的分析，進行其不正常部位的判斷，比如如果緊固螺釘出現松動，軸承座及其基座臺板的不合理接觸，基座及其軸承座框架的松動情況，機組的局部松動等，都會出現相關的震動不良情況。汽輪發電機組振動異常是運行中最常見的故障之一，其產生的原因是多方面的，也是十分、復雜的，它與制造、安裝、檢修和運行水平有直接關系。超過允許范圍的振動往往是設備損壞的信號。振動過大將使汽輪機轉動部件如葉片、葉輪等的應力超過允許值而損壞。

在試驗過程中，必須了解汽輪機功率的變化，會影響轉子的振動情況，反過來轉子的振動也會出現汽輪機的功率增大情況，這種振動并不能在軸承座上進行體現，需要進行相關的振動數值判斷。除應加強對有關參數的監視、仔細傾聽汽輪機內部聲音外，還應視具體情況立即減負荷乃至停機檢查。必要時通過各種試驗來分析機組振動異常的原因，采取相應的處理方法及消除措施。

3 結束語

在工程運作過程中，影響汽輪發電機組振動的因素是非常多的，需要我們辯證的去分析問題，解決問題，以滿足實際工作的需要。