汽輪機安裝中幾種振動原因及預防對策

孫成周（中國能源建設集團湖南火電建設有限公司，湖南長沙410000）

汽輪機安裝中幾種振動原因及預防對策

孫成周（中國能源建設集團湖南火電建設有限公司，湖南長沙410000）

隨著國民社會經(jīng)濟的發(fā)展，市場環(huán)境的激烈，我國的電力事業(yè)也在該過程中得到了很大程度的進步。在發(fā)電廠中，汽輪機屬于非常關鍵的一項機械類型，汽輪機的安全穩(wěn)定運行是保障電能供應的重要保障。在本文中，將對汽輪設備安裝中幾種振動因素及預防對策展開全面的分析。

汽輪機安裝；振動原因；防止措施

1 設置汽輪機的重要前提

對汽輪機的設置使用對未來有十分重要的影響。在安裝工作前，根據(jù)相關的基礎圖紙，保證地基能滿足強度要求，避免不均勻沉降、避免自重沉降等。因為自重下沉在安裝環(huán)節(jié)，如果地基不均勻沉降將形成空缺，將造成汽輪機在運行時出現(xiàn)振動，振動往往是汽輪機負荷不穩(wěn)定的重要原因，也將直接影響機組運行的安全。

在進行汽輪機汽缸安裝時，因為汽輪機低壓缸一般有相對很大的體積，同時要求連接到冷凝器。這導致低壓缸很難保持在處于不受外界因素影響的狀態(tài)，因此容易造成低壓缸變形與摩擦，從而出現(xiàn)振動。針對該情況，應該采用百分表支承點至低壓缸測量，防止因缸變形導致的外部因素影響，最終避免由此導致的汽機運行振動。為了確保機組運行的穩(wěn)定性，要根據(jù)相應的安裝圖紙保證汽缸里、外對準，以保證對中心的轉(zhuǎn)子能夠重疊[1]。一旦不讓氣缸的內(nèi)部與外部的中心保持關聯(lián)，將因為空間分布不均勻，造成在蒸汽空間中的不均勻光滑、出現(xiàn)振動。在冷卻情況下的安裝過程，機組狀態(tài)與運行時不同，設備會隨著溫度的升高出現(xiàn)膨脹，使汽缸中心發(fā)生變化。所以，安裝過程中要作出相應的調(diào)整，以降低轉(zhuǎn)子和汽缸之間的偏差。

2 汽輪機施工中幾種振動因素及預防措施

2.1 檢測基礎

在具體對汽輪機實施安裝之前，首先對基礎施工內(nèi)容開展細致的檢測，主要通過安裝設計圖紙對基礎所具備的受力結(jié)構(gòu)和基礎強度展開設計，避免基礎出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。簡單地說，在汽輪機施工的過程中，基礎對它的運行可靠性性具有著非常重要的影響，因此，就要求確保基礎在汽輪機施工中不會由于汽輪機的重量導致底板下沉，同時也確保汽輪機底部不會出現(xiàn)空洞情況。

2.2 軸承中心標高和軸承座的設置

在對軸承座實行安裝時，需時刻確保嚴格地按照圖紙設計要求進行安裝操作，避免施工工人隨意變更設計的現(xiàn)象出現(xiàn)[2]。而為了可以對安裝所具備的精度進行保證，在安裝時也應該對其在不同溫度、濕度環(huán)境下進行多次的測量，且在多個結(jié)果的前提下求平均值。同時，為了讓汽輪機在運轉(zhuǎn)過程中不會由于軸承集合中心和承力中心發(fā)生偏移而出現(xiàn)振動的情況，要求對軸承座實施安裝的同時可以進一步保證測量的準確性，以此確保軸承的幾何中心可以同承力中心實現(xiàn)嚴密的結(jié)合。

2.3 凝汽器頸部與低壓缸排氣口結(jié)合

在汽輪機施工過程中，汽輪機低壓缸本身體積通常偏大，且需要確保其能夠與冷凝器實現(xiàn)連接。對此，就要求在對低壓缸實施安裝時有效避免受到外力影響，以此確保低壓缸不會因外力的作用而出現(xiàn)變形狀況，最終出現(xiàn)振動。同時，要求在安裝時使用百分表做好支撐點的檢測工作，最大限度上避免變形現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.4 汽缸構(gòu)件中心糾正

為了能夠不斷提升汽輪機結(jié)構(gòu)所具有的可靠性性，要求在圖紙的基礎上落實好汽輪機外缸和內(nèi)缸的找正工作，由此確保轉(zhuǎn)子的中心與隔板的重合性[3]。若未對外缸和內(nèi)缸的重合性予以保證，將很可能會由于汽缸空間分布狀況的不均勻而導致其內(nèi)部蒸汽無法以均勻的方式實現(xiàn)泄露，進而造成了振動情況的發(fā)生。在對其進行安裝階段，整個機組保持在一個冷卻、沒有運行的狀態(tài)，而在安裝完成，將其投入運行之后，汽缸將會隨著內(nèi)部溫度的增加而出現(xiàn)比較強烈的膨脹情況，并造成汽缸中心發(fā)生了較大的變動。為此，就更應該在安裝時考慮到汽機運行時的受熱膨脹等狀態(tài)所產(chǎn)生的相對位置、間隙改變，將這部分改變在冷態(tài)安裝時予以考慮以保證汽缸同轉(zhuǎn)子間位置的準確性。

2.5 軸承的設置

對于絕大部分的汽輪機而言，其轉(zhuǎn)子軸承都能夠采用可傾瓦式，其不僅能避免油膜發(fā)生振蕩的情況，同時還具有著良好的穩(wěn)定性[4]。利用可傾瓦自由的晃動，也可以在對轉(zhuǎn)軸振動能量實現(xiàn)吸收的同時讓軸承具有了較好的柔性和減振性能。

而在對軸承實施安裝時，則尤其要注意支持軸承的軸瓦與軸承蓋之間的施工安祖圖紙設計的需要，如果緊力涉及的過大，將可能讓軸承蓋發(fā)生變形的情況，但如果軸承是球面的類型，將很可能由此而出現(xiàn)無法自由調(diào)位的現(xiàn)象；但如果緊力設置的較小，則會直接造成軸承出現(xiàn)振動。另外，軸承所具備的連接緊力也將對其剛度造成一定的影響，若其剛度未達到實際的要求，在激振力的效力下就很可能出現(xiàn)較大的振動狀況。對此，就要求在安裝時可以將軸承間所存在的連接螺栓多次地確認、擰緊，由此避免由于連接緊力不足而導致的振動。軸承墊塊也是在對其安裝過程中的重點內(nèi)容之一，其主要承擔著轉(zhuǎn)子在運行過程中由于不平衡情況所造成的離心力，并且還會始終承擔著轉(zhuǎn)子自身重力[5]。因此，在實際安裝時就需要確保其中的墊塊在承重上面都具有很好的均勻性，各個墊塊所存在的接觸面積一般來說需要占據(jù)墊塊總范圍的70%為宜。且在接觸點方面，也需要保證其布局的均勻性，以此防止因為接觸的不切合而導致軸承在運行中出現(xiàn)很大的振動。

2.6 活動構(gòu)件和斷葉片

在對活動構(gòu)件進行施工時，要確保不會有活動構(gòu)件被安裝在汽缸的內(nèi)部。由于如果發(fā)生了這種情況，將可能在汽輪機工作過程中導致活動構(gòu)件在氣流的影響下對汽輪機葉片實施撞傷甚至是破壞，并由此導致汽輪機機組發(fā)生振動的情況。但如果活動部件設置在發(fā)電機內(nèi)部，也將對發(fā)電機造成短路的影響，針對機組的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)具有著十分嚴重的安全問題。若汽輪機葉片出現(xiàn)斷裂情況，將會使轉(zhuǎn)子所具備的質(zhì)量分布出現(xiàn)非常突出的不對稱現(xiàn)象，并由此讓機組出現(xiàn)比較明顯的振動情況，不僅存在振動相位的改變，還存在振幅大小的改變情況。為此，在對轉(zhuǎn)子實施檢查時要求可以對其每一個葉片的外觀展開細致的檢查，保證其不存在鉚釘松動或是裂紋情況的發(fā)生。

3 結(jié)論

本文對汽輪機安裝過程中幾種可能產(chǎn)生振動的原因和相應的預防控制措施經(jīng)行了介紹，希望就安裝過程中如何避免汽機振動有所幫助。

[1]宋光雄，陳松平，宋君輝，張亞飛.汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)子裂紋故障研究及分析[J].動力工程學報，2012（04）：289～295+320.

[2]張秋生，范永勝，史文韜，胡曉花，丁俊宏，高愛民.1000MW汽輪機組軸瓦振動保護誤動的原因分析及對策[J].中國電力，2012（12）：7～11.

[3]呂運容，陳學東，高金吉，范志超，楊啟超.我國大型工藝壓縮機故障情況調(diào)研及失效預防對策[J].流體機械，2013（01）：14～20.

[4]羅桂兵，劉福東，趙衛(wèi)華，王學華.東汽1000MW汽輪機汽流激振問題分析及控制措施[J].江西電力職業(yè)技術學院學報，2016（01）：17～19+ 23.

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2095-2066（2016）36-0027-02

2016-12-6