汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)大原因及處理措施

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)發(fā)展與電力生產(chǎn)態(tài)勢(shì)良好，火電廠的運(yùn)營中開始使用汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電，汽輪機(jī)軸承振動(dòng)問題十分關(guān)鍵。基于此，本文以汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)作為研究對(duì)象，通過對(duì)汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，分別從機(jī)組膨脹與溫度改進(jìn)、發(fā)電機(jī)電流與調(diào)門控制方式、停機(jī)檢查情況等方面詳細(xì)闡述汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)的有效處理措施，從而保證汽輪機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量，提高火電廠生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益增長。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；軸瓦振動(dòng)；處理措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.046

0 引言

汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)一直以來都是作為汽輪機(jī)機(jī)組健康運(yùn)行的參數(shù)，在大型汽輪機(jī)組的運(yùn)行中都會(huì)配備相應(yīng)的軸承和軸瓦監(jiān)視汽輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)的參數(shù)會(huì)直接影響到操作人員的技術(shù)水平和汽輪機(jī)設(shè)備的運(yùn)行健康情況，加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)的保護(hù)可以保證設(shè)備的穩(wěn)定和安全，由于汽輪機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候是不能退出的，所以汽輪機(jī)工作的時(shí)候如果汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)上升，操作人員需要根據(jù)實(shí)際情況分析原因，找出問題的解決對(duì)策。

1 汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)大原因分析

1.1 零部件松動(dòng)與機(jī)組膨脹

汽輪機(jī)軸瓦對(duì)汽輪機(jī)中的轉(zhuǎn)子起支撐作用，同時(shí)汽輪機(jī)中的很大一部分部件處于高溫工作狀態(tài)下，當(dāng)溫度控制出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)中的部件發(fā)生不均勻膨脹，使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子變形，加大機(jī)組振幅甚至發(fā)生部件碰撞。在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，各種振動(dòng)會(huì)使零部件發(fā)生松動(dòng)，無法有效對(duì)汽輪機(jī)中的部件進(jìn)行約束，導(dǎo)致振動(dòng)幅度變大，尤其是當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生零部件松動(dòng)時(shí)，在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，會(huì)在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力，導(dǎo)致汽輪機(jī)不能滿足平衡要求，加大軸瓦振幅。

1.2 葉片變形及斷裂

在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，大量葉片處于高溫高壓工作狀態(tài)下，工作環(huán)境惡劣，汽輪機(jī)經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)行后，葉片會(huì)被水蒸氣腐蝕，發(fā)生變形甚至斷裂，這種情況會(huì)在兩方面增大軸瓦的震動(dòng)。其一是高溫高壓氣體對(duì)故障部位進(jìn)行摩擦，這會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生不規(guī)則震動(dòng)，加大軸瓦震動(dòng)，其二是葉片變形甚至斷裂后，在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，將不滿足轉(zhuǎn)子的受力平衡要求，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生大幅劇烈震動(dòng)。這種狀況需要被盡量避免，在進(jìn)行機(jī)組檢查時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注。

1.3 轉(zhuǎn)子制造問題

在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子制造中，由于涉及結(jié)構(gòu)多，在裝配和零件生產(chǎn)中的各種誤差會(huì)逐漸累加，最終造成轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均，當(dāng)汽輪機(jī)投入運(yùn)行時(shí)，這種不均勻的質(zhì)量分配會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生震動(dòng)，通常情況下，在轉(zhuǎn)子未經(jīng)過加熱時(shí)，這種現(xiàn)象體現(xiàn)不明顯。但是當(dāng)轉(zhuǎn)子被加熱后，這些不均勻的部位會(huì)發(fā)生不同程度的變形，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生大幅震動(dòng)，這些震動(dòng)也會(huì)對(duì)軸承造成影響，會(huì)使轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性變差，加劇汽輪機(jī)軸瓦震動(dòng)，形成惡性循環(huán)[1]。

1.4 各項(xiàng)溫度不滿足要求

在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，需要對(duì)各部位溫度進(jìn)行控制，保證震動(dòng)處于安全范圍內(nèi)，需要控制的溫度包括以下方面：（1）潤滑油溫度。潤滑油需要適宜粘性才能起到潤滑作用，當(dāng)潤滑油溫過高時(shí)，會(huì)降低其粘性，無法實(shí)現(xiàn)有效潤滑，會(huì)發(fā)生油膜振蕩現(xiàn)象，油溫過低會(huì)導(dǎo)致摩擦變大，引起震動(dòng)，通常情況下，適宜溫度為25～60℃。（2）軸封溫度。軸封溫度會(huì)對(duì)軸承座標(biāo)高和汽封間隙造成影響，產(chǎn)生震動(dòng)，同時(shí)會(huì)影響潤滑油溫。（3）排汽溫度。排汽溫度會(huì)導(dǎo)致機(jī)組發(fā)生膨脹現(xiàn)象。

2 汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)大的有效處理措施

2.1 機(jī)組膨脹與溫度改進(jìn)措施

機(jī)組膨脹由多種原因引起，從形成原因角度可分為滑銷系統(tǒng)故障和溫度控制不合格，所以要避免發(fā)生機(jī)組膨脹，可以從這幾方面考慮，要對(duì)滑銷系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查，并在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)修復(fù)和進(jìn)行設(shè)施更換。而溫度改進(jìn)需要從多方面入手，在汽輪機(jī)組運(yùn)行前進(jìn)行均勻預(yù)熱，并要對(duì)缸體進(jìn)行保溫，除此之外，需要對(duì)潤滑油溫、軸封溫度和排汽溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度不滿足工作要求時(shí)及時(shí)采取相應(yīng)措施，可以通過建設(shè)自動(dòng)控溫系統(tǒng)滿足這一要求[2]。

2.2 發(fā)電機(jī)電流與調(diào)門控制方式

汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)時(shí)發(fā)電機(jī)的電流會(huì)對(duì)振動(dòng)造成一定的影響，主要產(chǎn)生在發(fā)電機(jī)側(cè)面的軸瓦上，這種振動(dòng)從汽輪機(jī)一開始運(yùn)行就存在，不是暫時(shí)性的，也不是突發(fā)的，所以根據(jù)實(shí)際情況可以排除這種隱患。

汽輪機(jī)操作人員可以對(duì)汽輪機(jī)調(diào)門進(jìn)行控制方式的調(diào)整，如果調(diào)整后發(fā)現(xiàn)問題依然存在，這個(gè)時(shí)候可以用手持式振動(dòng)儀器對(duì)汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)進(jìn)行測(cè)試，各個(gè)部位各個(gè)方向的振動(dòng)情況都需要進(jìn)行參數(shù)調(diào)查，將汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)參數(shù)數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，隨后就會(huì)發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)軸瓦就地振動(dòng)影響不大，并且沿著垂直和水平的方向開始測(cè)試，當(dāng)汽輪機(jī)軸承的溫度處于一定范圍內(nèi)的時(shí)候，就能判斷出來這也許是測(cè)點(diǎn)的問題，這個(gè)時(shí)候操作人員可以與熱控人員取得聯(lián)系，著手修理即可。

2.3 停機(jī)檢查情況

如果汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)情況依然存在，所有的測(cè)試都做了也是一樣，這個(gè)時(shí)候建議將汽輪機(jī)進(jìn)行停機(jī)檢查，確定停機(jī)以后，先將汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)的探頭拆除，如果汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)探頭完好無損，同時(shí)在盤車的狀態(tài)下，汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)的數(shù)值存在規(guī)律，基本上每隔二十秒就會(huì)存在一個(gè)峰值。經(jīng)過對(duì)這一現(xiàn)象的分析，得知汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)的大軸有高點(diǎn)，可以吊開汽輪機(jī)前軸承箱體仔細(xì)檢查，如果里面有金屬附著物，說明汽輪機(jī)在長期的運(yùn)行以來在汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)時(shí)，隨著溫度和環(huán)境的變化，油檔梳齒和汽輪機(jī)軸之間有了輕微的摩擦，當(dāng)汽輪機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)和高溫摩擦之下，梳齒就會(huì)粘接在汽輪機(jī)軸上，形成了一個(gè)高點(diǎn)。盤車的時(shí)候，就導(dǎo)致汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)情況呈現(xiàn)出有規(guī)律的波動(dòng)模式，這種情況實(shí)際上運(yùn)行是正常的，找到原因即可。

3 總結(jié)

總而言之，經(jīng)過全方面的研究和探析，得知影響汽輪機(jī)軸承振動(dòng)的幾個(gè)原因，通過有效的排除法進(jìn)行排除，最終得到了有效的處理，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的安全穩(wěn)定生產(chǎn)，解決了故障的存在，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的增長。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂新社.300MW汽輪機(jī)軸瓦振動(dòng)大原因分析及處理[J].機(jī)電工程技術(shù)，2013，42（12）：55-57.

[2]張清宇.汽輪機(jī)軸瓦水平振動(dòng)大的原因分析及處理[A].中國振動(dòng)工程學(xué)會(huì).2003大型發(fā)電機(jī)組振動(dòng)和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C].中國振動(dòng)工程學(xué)會(huì)：中國振動(dòng)工程學(xué)會(huì)，2003：3.

作者簡(jiǎn)介：韓燦鵬（1990-），男，廣東陽西人，本科，助理工程師，研究方向：汽輪機(jī)安裝。