浅谈汽轮机异常振动原因及处理措施

浅谈汽轮机异常振动原因及处理措施

白耀文①孔祥小②梁春文③

宝钢集团广东韶关钢铁有限公司能源环保部广东韶关512122

摘要：汽轮机作为机械制造系统中典型的机械设备，在机械制造或机电生产领域发挥着重要的作用。但这一大型的机械设备在运转过程中仍然存在很多难以掌控的故障，比如汽轮机异常的振动。这一故障如果不能得到有效的控制和解决，将会直接影响到其工作的质量和效率。本文将从汽轮机的生产、运行和维护几个方面入手，深入探究汽轮机异常振动的原因并提出合理的处理措施。

关键词：汽轮机；振动；异常；原因；处理措施

引言

近年来，汽轮机的使用主要集中在火力发电领域。随着我国经济水平的不断提高，对电力的使用也大大增强。无论是城市工业用电还是居民用电，都对电力的发展提出了更高的要求。火力发电厂必须始终将维护电力稳定，保障城市工业、居民正常用电，推动城市建设发展作为首要任务。汽轮机作为火力发电领域三大主要设备之一，对其进行适时的安全监测和维护是非常有必要的。对于汽轮机在使用过程中出现的故障要及时作出调查和研究，深入剖析其出现的原因。对于难以解决的故障如汽轮机异常振动等问题，要扩大检查范围，从各个方面探究其原因，找寻最佳处理措施，维护汽轮机的正常运行，使其能更好的为社会服务。

一、汽轮机概述

（一）设备简介

一般用于火力发电厂的汽轮机都属于单轴、三缸、四排汽、冷凝式汽轮机。结构上分为高压部分和低压部分，高压部分是合缸顺流结构，低压部分属于双流反向结构。这类汽轮机的低压轴承采用的是落地式的布置，这样布置主要是因为空冷机组背压变化大。其目的在于减少由于温度的变化引起的轴承标高的现象。为避免油膜振荡，保证汽轮机具有良好的稳定性，这类汽轮机的高中压转子的1、2号轴承和低压转子的3、4、5、6号轴承均采用可倾瓦式，高中压转子与低压转子之间采用的是刚性联轴器进行连接，以保证其在工作过程中能够平稳运行。

（二）汽轮机组轴承振动的限值分析

二、汽轮机异常振动的原因

（一）气流激振

较为大型的汽轮机组一般都具有较长的末级，因此，在汽轮机叶片膨胀的末端就很容易出现气体流道紊乱等现象，使汽轮机组出现气流不畅，激烈振动的现象。汽轮机组工作人员在平时的工作中，可以根据汽轮机出现的低频分量的量值和其运行参数的振动幅度来判断汽轮机异常振动的原因和故障的严重程度。

（二）转子运转不平衡

汽轮机组最主要的部分就是转子。转子的运行原理是做循环的离心运动，因此会产生相应的离心力。这就要求转子在运转过程中必须保持运转的平衡。如果转子失去平衡，转子在转动过程中就会出现离心率增大减小的状况，进而造成汽轮机异常的振动。

（三）转子发生热变形

汽轮机的转子发生热变形时，也会导致汽轮机组出现异常的振动。引起汽轮机转子热变形的原因有多个方面，例如转子在运行过程中产生的来自于自身的热力、运行时气缸注水或注入冷空气、中心孔注油、动静产生的摩擦热力、转子冷却程度不均等，这些原因都会导致转子发生热变形，进而导致汽轮机的异常振动。

（四）顶轴油膜调配比例不均

转子在运转过程中，会产生较大的摩擦力，摩擦力越大，对汽轮机组的损害就越大。为减少转子产生的摩擦力，需要使用一定的润滑剂。油膜的使用能够很好的减少转子产生的摩擦力，保证转子运行的平衡性和稳定性。但是油膜的使用标准比较特殊，需要进行特殊的调配，根据转子运行的标准。按照合理的比例进行调配。如果油膜的调配比例不均，会导致转子不能平稳运行，进而影响到整个汽轮组的正常工作。

（五）轴承间隙调整不当

汽轮机轴承之间的间隙调整也关系到汽轮机能否正常的运转。汽轮机轴承之间的间隙调整具有统一的、合理的标准，必须按照这一标准进行调整。如果轴承间隙过大，则难以保证轴承绕动的均匀，相反轴承间隙过小，也会使摩擦力增大，也会加大轴承的损害程度，减少其使用寿命，使得汽轮机组无法正常的运行。

（六）异常的摩擦振动

在整个汽轮机组工作的过程中，无论是转子还是轴承，或者是其他的部件，都会不同程度的产生摩擦，这是无法避免的。正常的摩擦是能够保证汽轮机各零件在基础使用寿命期限内能够正常的运转，而对汽轮机组的平衡运行产生的影响也是可控的。但异常的摩擦会导致汽轮机组各个零件的使用寿命大大缩短。异常摩擦产生的不正常摩擦力会造成转子、轴承的变形，从而使得整个汽轮机组的运行陷入瘫痪，无法正常工作。

三、汽轮机异常振动的处理措施

（一）针对大型汽轮机组出现的气流激振现象，工作人员需按照汽轮机的使用标准规定额定的使用参数，保证汽轮机是在合理的、稳定的环境中运行。严格控制汽轮机的升负荷率，避免汽轮机的升负荷率出现较大的波动引起气流的激振。要严格控制汽轮机工作环境的气压和温度，避免其长时间处于低温低压的环境中。对于已经造成的气流激振故障，要及时排查其故障程度，重新更换或进一步保养，都要作出合理判断和处理。

（二）对于转子不平衡的现象，首先需要依靠专业的工程人员对该类型的汽轮机的转子做必要的检测，以试验的方式对转子运行过程产生的离心率大小做合理的检测和评估。以检测出的数据为标准，使用平衡块对转子的平衡度进行调整，使其运转过程中产生的离心率保持平衡，避免整个汽轮机组产生异常的振动。

（三）转子发生热变形的原因是多方面的，为避免这些现象的出现，必须针对各个方面的原因作出相应的应对措施。要定期对汽轮机转子进行润滑和维护，减少转子的摩擦力，减轻因摩擦带来的损害。对于损害较为严重的转子要及时进行更换，避免造成更大的损害，造成汽轮机异常的振动。

（四）要定期对汽轮机所使用的润滑油进行检测，保证油膜的调配比例与汽轮机的使用标准相协调。要不断提高润滑油的可利用率，将汽轮机工作过程中润滑油的润滑作用发挥到最大。另外，还要锁紧溢流孔，防止顶轴油溢出，不能起到很好的润滑作用而使汽轮机发生异常振动。

（五）汽轮机的轴承间隙的调整是在汽轮机最开始的安装环节就应该严格把关。要做好统一的调整规格，聘请专业人士进行检测组装，保证安装成功的汽轮机符合汽轮机的使用标准。避免在以后的使用中，因为轴承间隙调整的不合理而造成异常的振动等故障。也要对轴承进行定期的检查和维护，如发现轴承间隙发生变化，要立刻采取措施进行调整，以保证汽轮机在工作过程中的轴承间隙始终处于安全合理的状态。

（六）转子的摩擦力增强，一方面是由于转子的热变形导致转子的形状发生变化，转动过程不顺畅导致摩擦力增大，另一方面是由于润滑不够导致的。针对这两个原因，必须定期对汽轮机的转子进行检测，对于变形的转子要及时更换，还要做好润滑，减少不正常的摩擦所带来的异常的振动现象。

结语

综上所述，造成汽轮机发生异常振动的原因是多方面的，这就要求汽轮机相关工作人员要恪尽职守，严格把关。从汽轮机的生产、组装到投入生产，以及后期的维护都需要严格的检测和控制。对于汽轮机工作过程中出现的诸如异常振动这类故障，要全面分析其发生的原因，多角度探究，以寻求最有效、最合理的处理措施。加强汽轮机的定期保养和维护，严格控制汽轮机的工作环境，保证其处于合理的、安全的工作环境中，避免因使用不当造成损害，为我国的城市建设作出贡献。

参考文献

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