汽轮机安装中几种振动原因及预防对策

汽轮机安装中几种振动原因及预防对策

于金贵

辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司辽宁阜新123000

摘要：随着国民社会经济的发展，市场环境的激烈，我国的电力事业也在该过程中得到了很大程度的进步。在发电厂中，汽轮机属于非常关键的一项机械类型，汽轮机的安全稳定运行是保障电能供应的重要保障。在本文中，将对汽轮设备安装中几种振动因素及预防对策展开全面的分析。

关键词：汽轮机；安装；振动；原因；预防对策

1设置汽轮机的重要前提

对汽轮机的设置使用对未来有十分重要的影响。在安装工作前，根据相关的基础图纸，保证地基能满足强度要求，避免不均匀沉降、避免自重沉降等。因为自重下沉在安装环节，如果地基不均匀沉降将形成空缺，将造成汽轮机在运行时出现振动，振动往往是汽轮机负荷不稳定的重要原因，也将直接影响机组运行的安全。

在进行汽轮机汽缸安装时，因为汽轮机低压缸一般有相对很大的体积，同时要求连接到冷凝器。这导致低压缸很难保持在处于不受外界因素影响的状态，因此容易造成低压缸变形与摩擦，从而出现振动。针对该情况，应该采用百分表支承点至低压缸测量，防止因缸变形导致的外部因素影响，最终避免由此导致的汽机运行振动。为了确保机组运行的稳定性，要根据相应的安装图纸保证汽缸里、外对准，以保证对中心的转子能够重叠。一旦不让气缸的内部与外部的中心保持关联，将因为空间分布不均匀，造成在蒸汽空间中的不均匀光滑、出现振动。在冷却情况下的安装过程，机组状态与运行时不同，设备会随着温度的升高出现膨胀，使汽缸中心发生变化。所以，安装过程中要作出相应的调整，以降低转子和汽缸之间的偏差。

2汽轮机施工中几种振动因素及预防措施

2.1轴承的轴向振动

在测量机组振动过程中，常发现轴承的轴向振动过大，其振动频繁与转速相同。引起轴承轴向振动过大的原因有如下几点：(1)弯曲的转子在旋转时，轴颈产生偏转，轴颈在轴瓦内的油膜承力中心沿轴向随转速发生周期性变化，从而引起轴承座的轴向振动。(2)轴瓦受力中心跟轴承座几何中心不重合。(3)轴承座不稳固。挠曲的转子在旋转时，将力图使轴瓦及轴承座作相应的偏转，但轴承无法追随轴颈的偏转只能形成轴向振动。轴向振动的幅值同转子的挠曲程度成正比，而各轴承振动的相位则取决于转子挠曲弹性线的形状。在一阶临界转速附近转子2个轴承的轴向振动相位相反。而在二阶临界转速附近转子2个轴承的轴向振动相位则相同。通过以上对油膜振荡发生原理分析可知，如何提高轴承和转子工作稳定性和安全性是故障处理的关键，而为了达到这一目的必须要减小二者相互之间的摩擦作用，这可以通过使用压力和湿度都是以润滑油来实现，同时还应当减少润滑动力的粘度值，以避免油膜承载力过大。在故障处理过程中切不可使润滑油的粘度过大，以免影响油分布的均匀性，导致相互之间的摩擦力增加。另外，油膜振荡故障还可以用减小轴瓦顶部间隙、增加上轴瓦轴承合金宽度、缩减轴颈和轴瓦接触角等多种方式来进行解决。

2.2检测基础

在具体对汽轮机实施安装之前，首先对基础施工内容开展细致的检测，主要通过安装设计图纸对基础所具备的受力结构和基础强度展开设计，避免基础出现沉降现象。简单地说，在汽轮机施工的过程中，基础对它的运行可靠性性具有着非常重要的影响，因此，就要求确保基础在汽轮机施工中不会由于汽轮机的重量导致底板下沉，同时也确保汽轮机底部不会出现空洞情况。

2.3凝汽器颈部与低压缸排气口结合

在汽轮机施工过程中，汽轮机低压缸本身体积通常偏大，且需要确保其能够与冷凝器实现连接。对此，就要求在对低压缸实施安装时有效避免受到外力影响，以此确保低压缸不会因外力的作用而出现变形状况，最终出现振动。同时，要求在安装时使用百分表做好支撑点的检测工作，最大限度上避免变形现象的出现。

2.4汽流激振

一般情况下，汽轮机组中的高中压转子是发生汽流激振的主要部件。其原因是汽轮机内流中的蒸汽会发生一定程度的膨胀，这样一来，一方面会使高中压转子产生切向力转矩，另一方面还会产生一个从高压端到低压端的轴向力，在这2种外力作用下高中压转子的叶片会在不均匀汽流的冲击作用下使汽轮机转子发生汽流激振这一故障。通过对气流激振故障产生原理分析可知，在进行该故障排查解决的过程中，首先应当对汽轮机转子的稳定平衡状态进行检查分析，查看转子质量中心是否和旋转中心处于相同的运行状态。另外，电厂技术人员在平常检查过程中应当对汽轮机组转子的振动运行数据进行详细记录，并与机组满负荷状态下的振动数据进行整合分析，制定转子的振动曲线图，通过对曲线的观察和分析，可以判定转子运行的状态。

2.5汽缸构件中心纠正

为了能够不断提升汽轮机结构所具有的可靠性性，要求在图纸的基础上落实好汽轮机外缸和内缸的找正工作，由此确保转子的中心与隔板的重合性[3]。若未对外缸和内缸的重合性予以保证，将很可能会由于汽缸空间分布状况的不均匀而导致其内部蒸汽无法以均匀的方式实现泄露，进而造成了振动情况的发生。在对其进行安装阶段，整个机组保持在一个冷却、没有运行的状态，而在安装完成，将其投入运行之后，汽缸将会随着内部温度的增加而出现比较强烈的膨胀情况，并造成汽缸中心发生了较大的变动。为此，就更应该在安装时考虑到汽机运行时的受热膨胀等状态所产生的相对位置、间隙改变，将这部分改变在冷态安装时予以考虑以保证汽缸同转子间位置的准确性。

2.6轴承的设置

对于绝大部分的汽轮机而言，其转子轴承都能够采用可倾瓦式，其不仅能避免油膜发生振荡的情况，同时还具有着良好的稳定性[4]。利用可倾瓦自由的晃动，也可以在对转轴振动能量实现吸收的同时让轴承具有了较好的柔性和减振性能。而在对轴承实施安装时，则尤其要注意支持轴承的轴瓦与轴承盖之间的施工安祖图纸设计的需要，如果紧力涉及的过大，将可能让轴承盖发生变形的情况，但如果轴承是球面的类型，将很可能由此而出现无法自由调位的现象；但如果紧力设置的较小，则会直接造成轴承出现振动。另外，轴承所具备的连接紧力也将对其刚度造成一定的影响，若其刚度未达到实际的要求，在激振力的效力下就很可能出现较大的振动状况。对此，就要求在安装时可以将轴承间所存在的连接螺栓多次地确认、拧紧，由此避免由于连接紧力不足而导致的振动。轴承垫块也是在对其安装过程中的重点内容之一，其主要承担着转子在运行过程中由于不平衡情况所造成的离心力，并且还会始终承担着转子自身重力[5]。因此，在实际安装时就需要确保其中的垫块在承重上面都具有很好的均匀性，各个垫块所存在的接触面积一般来说需要占据垫块总范围的70%为宜。且在接触点方面，也需要保证其布局的均匀性，以此防止因为接触的不切合而导致轴承在运行中出现很大的振动。

结语

本文对汽轮机安装过程中几种可能产生振动的原因和相应的预防控制措施经行了介绍，希望就安装过程中如何避免汽机振动有所帮助。

参考文献

[1]柳向平.汽轮机振动异常原因及故障排除[J].科技致富向导,2012(8):353.

[2]宋光雄,陈松平,宋君辉,等.汽轮机组气流激振故障原因及分析[J].动力工程学报,2012,32(10):770-778.

[3]刘宁.汽轮机振动原因分析及对策[J].科技传播，2012(10):125,127.

[4]刘勇.关于汽轮机运行节能降耗的分析[J].石河子科技,2013(1):42-43