抽汽式汽輪機振動原因及處理措施

倪紅偉

摘 要：在社會經濟穩定發展的環境下，人們的生活水平進一步提升，同時城市化的進程也在不斷推進，在人們的生活與生產過程中，對于電能和熱能的需求不斷增多。熱電聯產發電機組成為不可或缺的選擇，但抽汽式汽輪機的振動問題直接影響著發電機組的安全性與穩定性，在此背景下，文章研究了抽氣式汽輪機振動的原因及消除方法。

關鍵詞：抽汽式汽輪機；振動；原因；處理措施

引言

目前，抽氣式汽輪機的安全性、可靠性與經濟性得到了廣泛的關注，在長期運轉后，機組振動的問題影響著汽輪機的正常運作。對于抽氣式汽輪機而言，振動故障具有普遍性與廣泛性，此問題的出現受諸多因素的影響，主要有設計制造、安裝維修與機組運作等，為了有效解決此問題，文章提出了幾點處理的方法，旨在保證抽氣式汽輪機的高效運用。

1 抽汽式汽輪機振動的概況

抽氣式汽輪機作為旋轉式動力機械設備，在發電機組中有著較為廣泛的應用，它是通過蒸汽熱能與機械能二者的轉換實現運作的。汽輪機主要是由兩部分構成的，分別為轉動與靜止部分，前者的部件有葉輪、主軸、聯軸器與動葉片等，后者的部件有氣缸、隔板、汽封與軸承等。通常情況下，汽輪機的工作環境為高溫與高壓，因此，它屬于精密型機械設備，并且具有一系列的特點，如：良好的連續性、較高的蒸汽流動速度與較大的蒸汽流量等[1]。

隨著抽氣式汽輪機應用的日益廣泛，其安全性、耐用性與可靠性的研究日益深入，但機組振動的問題嚴重制約著汽輪機的運行的經濟平穩。抽氣式汽輪機振動的危害主要表現在以下幾方面：其一，機組經濟性的降低。機組振動使其汽封間隙增大，在此情況下，汽輪機的經濟性會隨之降低。其二，動靜碰磨的出現。在振動作用下，機組的靜動部分便會出現碰磨，軸封與隔板汽封的磨損會使汽輪機轉子和軸封二者間的間隙不斷擴大，此后會造成蒸汽外漏或者空氣內漏，進而影響了機組的真空及其效率。其三，設備事故的出現。機組振動對保護設備有著一定的影響，制約著機組的正常運行，嚴重情況下，此類設備會出現誤動作，最終造成停機事故。其四，連接部件的松動。機組振動會使汽輪機的連接部件出現共振，如：導氣管、軸承與軸承箱等，連接部件的松動極易引發重大事故。

2 抽氣式汽輪機振動的原因

抽氣式汽輪機振動受諸多因素的影響，這些原因不僅與制造、安裝檢修和運行管理水平有關，而且它們之間又相互影響，因此要找出產生振動的原因絕非易事，必須經過仔細調查研究，適當的試驗分析才能確定。下面從以下三個方面進行分析：

2.1 在設計制造方面

在汽輪機中，轉子是重要的機械部件，在機組高速旋轉過程中，轉子質心與旋轉中心要保持高度的重合，但如果二者未重合，則會出現轉子不平衡的現象，進而將產生離心力，此時對于軸承將造成激振，汽輪機組振動也隨之出現。在離心力達到某程度時，便會造成機組的異常振動。此情況出現的原因主要是汽輪機的設計制造，轉子的設計與制造未能符合標準要求，在質量不合格、加工精度不足的情況進行使用，便會使汽輪機轉子出現不平衡的現象[2]。

2.2 在安裝檢修方面

抽汽式汽輪機的安裝與檢修十分重要，它直接影響著機組的工作效率與工作質量。通過對機組振動的成因分析可知，汽輪機組振動出現受安裝、檢修二者的影響，由于操作不當，振動問題隨之出現，此時對軸承與部件間隙的影響較為明顯。

汽輪機的支撐主要是利用軸承實現的，通常情況下，梁端軸承的標高位于同一范圍，但如果二者的標高不一致時，軸承的負荷分配則會出現不合理，進而造成了汽輪機的振動。同時，汽輪機零部件間存在間隙，在長期運轉過程中，間隙會不斷增大，當間隙過大時，則會影響汽輪機的效率；但間隙也不能過小，否則會出現動靜摩擦，進而造成汽輪機振動的出現[3]。

2.3 在實際運行方面

抽氣式汽輪機組在運行過程中，出現的異常振動或者異響，它受諸多因素的影響，如：軸承、上下汽缸溫差脹差與油壓等；汽輪機在啟動升速時會出現劇烈的振動，同時在負荷和抽汽量調整過程中也可能出現此問題。在運行中出現的振動問題，要根據實際情況采取相應的措施。

3 抽汽式汽輪機振動的處理措施

3.1 提高設計制造的水平

在轉子生產過程中，要注重轉子質量的提高，不僅要提高機械加工的精度，還要保證裝配的質量。在裝配時，要對葉片進行試驗，通過平衡試驗保證其質量，此后，還要對轉子進行平衡檢測，包括高速與低速檢測，一旦轉子的平衡未在控制范圍內，則為不合格產品，此類產品不能用于汽輪機組中。

3.2 注重安裝與檢修的有效性

抽氣式汽輪機的安裝與檢修均要保證一定的準確性與合理性，對于軸承標高而言，要保證其標高的一致性，通過與廠家的溝通與交流，根據單位的實際情況，對軸承標高進行合理的、具有針對性的調整，在此基礎上，標高將保持高度的一致與統一。對于動靜間隙而言，在安裝時，要保證零部件保持恰當的間隙，同時在檢修時，要對隔板與端部的汽封間隙進行有效的調整，此時機組振動問題將得到解決。

3.3 保證機組的平穩運行

在汽輪機運行過程中，出現的振動問題，要對其內部的聲音進行細聽，并且要對軸承溫度、氣缸溫度、蒸汽參數與油壓等給予檢查，根據具體的原因，采取適當的措施。如果振動十分異常，要對負荷進行降低，檢查異常振動是否消除；如果振動中伴有金屬摩擦聲，則要利用破壞真空緊急停機的方法，以此避免嚴重事故的發生。同時，在啟動升速時出現的振動，要對其采取停機檢查，還可以通過轉速與負荷降低的方法，使機組振動逐漸恢復正常，此后，將轉速與負荷再逐漸增大[4]。

4 結束語

綜上所述，抽氣式汽輪機的振動作為常見故障，需要明確其成因，在此基礎上，采取具有針對性的處理方法以此保證汽輪機的安全與可靠運行。相信，機組振動的問題將得到有效的控制，抽汽式汽輪機的作用將更加顯著。

參考文獻

[1]張錫德，王西林.一段爐鼓風機汽輪機振動原因分析及處理[J].大氮肥，2011，10（3）：189-193.

[2]劉寧.熱電廠汽輪機振動原因分析及對策[J].科技傳播，2012，10（3）：93.

[3]張華芳.熱電廠汽輪機振動原因分析與處理預防辦法[J].機電信息，2012，36（3）：92-93.

[4]李華.火電廠汽輪機異常振動原因及處理措施[J].科技風，2010，13（2）：250-253.