芻議汽輪機安裝振動原因與預防對策

張樹柏

【摘 要】汽輪機是目前熱電廠使用頻率非常高的機械設備之一，但通常汽輪機組的運行會出現非正常振動，這主要是汽輪機安裝時某些操作不當引起的。為了能減少汽輪機組安裝時產生的振動問題，提高熱電廠的生產效率并降低經濟成本，本文對于上述問題進行了探討。

【關鍵詞】汽輪機安裝；振動；原因；預防對策

汽輪機組的安裝較為復雜，且是一項整體工作量較大的工程，對安裝技術要求比較高。在實際安裝過程中，因為各種各樣的因素導致的汽輪機出現振動也是很常見的。如果汽輪機組的振動過頻，或者長期處于非正常振動狀態下，會大大縮短汽輪機組的使用壽命，極大增加熱電廠的經濟成本，也不利于社會經濟的發展。基于此，本文對汽輪機在安裝過程中出現振動的幾種原因進行了分析，并對相關措施提出了自己的看法，希望能對汽輪機的安裝起到一定的作用。

一、汽輪機安裝中引起振動的原因

造成汽輪機振動的原因有很多，較為常見的如汽輪機組設備本身的質量問題，設備參數不標準，精度達不到相關要求；在包裝和運輸途中，未嚴格按照要求對汽輪機設備進行包裝和運輸；還有就是在安裝基礎工程施工和設備安裝過程中都有可能出現操作不當引起振動。

汽輪機安裝前期，首先要進行基礎的土建施工，這是汽輪機安裝的前提條件。如果基礎施工強度不夠，在后期進行實際安裝的時候就會發生沉降和變形，嚴重影響安裝進程，也會使整個汽輪機組出現較大振動問題。汽輪機基礎質量控制在整個土建施工過程中，尤其是在水泥、墊層施工、鋼筋、澆注、養護階段，必須嚴格按照施工圖紙和規范要求，確保有足夠的強度，每個測點沉降，并安裝啟動后，沉降趨于零（應該是均勻）。如果在安裝過程中，基礎發生不均勻沉降，將導致臺板水平度、軸承座及汽缸中分面水平度調整合格后， 由于基座的不均勻沉降將被改變， 其變化量將會大大超出技術規范的要求，以及基座的不均勻沉降將使轉子靠背輪的圓周和平面偏差超出技術規范的要求。

二、汽輪機安裝振動的預防對策

為了盡可能的避免或者減少汽輪機安裝引起的振動問題，除了在基礎施工時必須要嚴格依照圖紙和相關規范要求進行施工外，還需要注意以下幾點：

（一）低壓缸排汽口與凝汽器頸部的自由連接

當汽輪機軸承座安裝后，安裝汽輪機汽缸，由于汽輪機低壓缸體積較大，經常與大直徑管和冷凝器凝結連接，尤其是與冷凝器，無論是采用焊接或螺栓連接，在安裝的過程中必須在汽封洼窩處，低壓缸四個角設置百分表監控，支持保證缸體在施工過程中不受外力影響，消除由于外力和缸體變形過大，造成動靜部件相互摩擦，引起中心偏移而產生振動。

（二）汽缸及缸內部件中心找正

汽缸就位后，缸體和汽缸內部套找中心成為這一過程的關鍵。轉子中心不正，是汽輪發電機常見的激振源之一，聯軸器的張口將使轉子彈性傾角發生變化，而錯位將使轉子動態撓曲值產生變化，引起這種缺陷的原因是聯軸器兩對輪加工裝配不良或聯接螺栓孔的配合不良，這將引起轉子的附加力，從而引起振動，如果是由于找中心不正引起的，這時會引起各軸承的靜負荷重新分配，如果某一軸承的靜負荷減少時，很可能由于轉子在此軸承油膜中的動力不穩定而激發起機組的低頻自激振蕩，即油膜激振蕩。

（三）軸承的安裝

汽輪機轉子軸承大多采用落地式，具有良好的穩定性，能避免油膜振蕩。可傾瓦可以自由擺動，增加支承的靈活性，吸收軸的振動能量。在安裝過程中，要注意保證支承軸承的軸承蓋和軸承間隙與圖紙要求相符。如果擰緊力過大，軸承蓋可能變形，特別是球面軸承無法自由調位；如果緊力太小，就會發生振動。此外，軸承的連接緊力對軸承剛度也會產生影響，如果軸承剛度不足，在同樣的激振力下能引起較大的振動，因此必須將軸承各連接螺栓擰緊。在安裝時，要保證支持軸承墊塊的接觸點均勻分布，以避免因接觸面不符合要求而引起較大振動。

（四）滑銷系統間隙調整

汽輪機在正常工況下運行時，缸體受到高溫高壓的影響，產生較大的熱膨脹。同時，由于高低壓汽缸的分段布置，溫差也較大。為了確保熱狀態的汽輪機可以自由膨脹，在冷態的可以自由收縮，汽缸和轉子中心不會產生不可控偏差，汽輪機殼體設計很多滑銷，引導整個軸系按預定方向自由膨脹或收縮，保證汽輪機在運行過程中各部間隙能滿足要求，以達到穩定穩定運行的目的。因此，在安裝過程中，必須保證滑銷系統間隙在設計范圍內，表面精度滿足要求。

（五）轉動部件

在安裝過程中，確保汽缸內不保留任何雜物，任何雜物進入汽輪機將會撞擊甚至損害汽輪機葉片，導致汽輪機振動。

（六）浮動擋油環與轉子之間存在動靜摩擦

目前汽輪機軸承大多數使用浮動擋油環作為密封，如果浮動擋油環與轉子間隙小于設計值，在正常運行中，這些區域只存在非常少量的潤滑油，油量遠遠不能滿足轉子和浮動環之間正常油膜形成的需要，導致浮動環不能浮動，發生動靜摩擦，進而導致機組振動。

（七）發電機缺陷

若汽輪機的發電機質量有問題時，當電流通過發電機的轉子，當地放熱過度生成熱，這里的轉子將擴大由于更多的熱量積累，這是不同于其他地區的擴張，將形成和動態質量不平衡。由于發電機的電磁性能較差，發電機的轉子與定子之間的氣隙不均勻會導致發電機的振動。

三、結論

科學技術推動著社會經濟的不斷發展，在這個大環境下，汽輪機在發電領域的作用也越來越大。由于汽輪機組安裝工程的高標準、嚴要求，汽輪機安裝涉及到的方方面面都要合乎標準。從汽輪機組的包裝運輸、到實際安裝，每一個環節都要嚴格把控質量，安裝時也需要專業素質過硬的技術人才進行操作，層層把關下，汽輪機組安裝出現的振動問題可以有效減少，極大的提高安裝質量。

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