关于发电厂汽轮机组轴承振动原因分析及处理的探讨王若颖

关于发电厂汽轮机组轴承振动原因分析及处理的探讨王若颖

王若颖

王若颖

（河北建投能源投资股份有限公司河北省石家庄市050051）

摘要：在时代不断进步的过程中，解决发电厂汽轮机组轴承异常振动现象已经成为了一项非常关键的工作。因此，应该借助科学合理的方法分析存在于机组之中的故障，并且借助有效的措施对其加以解决，以此来确保汽轮机处于平稳运行的状态。鉴于此，本文就发电厂汽轮机组轴承振动原因分析及处理展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：汽轮机组；轴承振动；高压缸汽轮发电机组

设备运行故障对生产有严重的影响，要保障汽轮发电机组的运行安全，应注重其生产控制中的安全故障诊断，并及时采取处理措施，保障诊断管理措施的实施可以发挥汽轮发电机组的生产性能。本文对汽轮发电机组轴承振动异常分析与处理进行研究，在研究中结合相关实际的汽轮发电机组运行状况进行了故障诊断分析，对保障汽轮发电机组轴承故障处理有重要的研究意义。

1.发电厂汽轮机组轴承振动的原因

1.1高压缸动静碰磨

在经过长时间的运行测试后，发现当汽轮机组冲转值超过3000转时，“蛙跳”问题会出现在高压缸中，之后机组中的轴承就出现了异常振动。通过对高压缸进行检查发现，其内部发生了动静碰磨问题。而且由于机组中高压转子前汽封段比较长，这就使得其在启动时会发生左右不均的问题，从而使高压缸膨胀工作不顺畅，进而造成机组轴承振动异常问题的发生。其主要问题有：高压转子的汽封与轴封受到严重磨损；电端的猫爪垂弧差超出了标准范围；红丹对磨接触的面积不足。

1.2低压缸动静碰磨

在对低压缸进行检测时发现，其内部的动静碰磨问题使得低压缸的蒸汽参数低于标准要求。同时，进水也是汽轮机组低压轴封中常出现的一个问题。另外，排气温度对低压缸内部的真空情况有着一定的影响，随着温度的降低，真空状况会逐渐增多，这就使得轴承受到的力量不均匀，会导致摩擦问题的出现。在本文研究的汽轮机组中，其低压缸的结构是双流式，其中缸体的结构是双层的，而且是和低压轴承连接的，因此，若出现较高真空情况，缸体会因为纵横两方面施加的力而发生变形，会严重降低低压缸的刚度。

2.发电厂汽轮机组轴承振动的处理途径

2.1对高压缸进行有效处理

2.1.1处理措施

对发电厂汽轮机组的高压缸进行故障处理时，面对膨胀现象，需要根据实际情况详细分析问题存在的内在原因，结合工作人员的经验对问题进行有效处理，以本文发电厂汽轮机组轴承振动异常情况为例，工作人员先分析高压缸内部的问题，使用一个不锈钢片进行分析，不锈钢片前箱台板有一块滑块，进一步调节滑块与前箱之间的缝隙，保证缝隙之间的距离小于0.1毫米即可；除此之外，工作人员在高压缸前箱台板滑块上抹红丹，这样前箱台板和前箱底部之间就能形成良好的对磨，扩大接触面积，提高低压缸工作的安全性和有效性；建议在发电厂汽轮机组高压缸上钻取一个注油孔，安装与之相符的注油管道，提高发电厂汽轮机组高压缸工作时的润滑性；如果高压缸前箱出现严重的磨损，建议工作人员在最短时间内更换部件，完成后也要在其表面上涂抹润滑脂，润滑脂要有良好的耐高温性能。某发电厂的工作人员深刻认识到汽轮机组高压缸工作的重要性，在启动设备的时候进行科学处理，启动过程中，若因振动超限或振动保护动作停机，当转速降至零时，应立即投入盘车，偏心度合格后方可重新启动，严禁盲目启动。发电厂禁止将汽轮机转速停留在临界转速范围之内，最大限度上保护发电厂汽轮机组的良好振动情况。

2.1.2处理后的结果

使用涂抹红丹、设置注油管道、更换滑销以及调整负荷分配等方法对出现问题的高压缸进行有效处理之后，再通过测试可以发现，高压缸中出现的“蛙跳”问题不见了，同时，在正常运作过程中，轴承没有出现振动异常的问题，而且其较小的振动幅度也在可控制范围之内。另外，上述方法的实施还可以有效提高缸体的膨胀能力，例如在从20mm到50mm的膨胀过程中，其使用的时间减少了将近1/2。

2.2对低压缸进行有效处理

2.2.1处理措施

发电厂汽轮机组中不仅高压缸会出现明显的异常情况，低压缸也会存在相应的问题，这些问题也会直接导致发电厂汽轮机组出现异常振动，对此以下几点可供参考：发电厂汽轮机组中如果低压轴封与汽封的磨损比较严重，甚至存在威胁发电厂汽轮机组正常运行，建议改变汽封方式，将过去的斜齿改为直齿汽封，经过分析与研究得知，直齿的汽封方式具有较好的耐磨性能，可以缓解发电厂汽轮机组的异常振动；如果发电厂汽轮机组低压缸内部下降量巨大，建议至少抬高隔板0．01毫米，还可以提升低压缸端部汽封，降低发电厂汽轮机组的动静碰磨；如果发电厂汽轮机组低压缸中有较为明显的变形情况，或者低压缸刚度低于标准值，可以采用一定的加固方法进行固定，部分工作人员使用筋板对低压缸进行加固，筋板可以较好的起到辅助支撑的作用，也能够在一定程度上降低发电厂汽轮机组轴承异常振动给设备带来的威胁。经过有效的加固之后，某发电厂的员工再一次对低压缸进行详细的分析与检查，发现低压缸的变形与发电厂汽轮机组轴承振动的幅度有了较大程度的降低，问题处理之前，低压缸变形量有3．97毫米，完成加固以后，低压缸的变形量降低到2．97毫米，发电厂汽轮机组轴承挖沟变形量也降低了百分之五十六。

2.2.2处理后的结果

使用改变汽封方式、抬高各级隔板以及利用辅助支撑等方法对出现变形问题以及振动异常问题的低压缸进行仔细处理之后，再通过全面测试可以发现，与未处理前比较，缸体的振动幅度以及变形量都有着一定的降低。其中，最明显的就是变形量的降低。例如，在总变形中，通过计算可以发现，加固处理之前的变形量在4．17mm之上，而加固处理之后的变形量只有2.01mm。同时，各个分项的变形量也都降低了，且达到了理想的标准。其中，降低幅度最大的就是轴承挖沟的垂直变形，其降低幅度达到了56．3%。在各分项变形量中，虽然内缸支撑的垂直变形是降低幅度最小的，但是其也超过了19．4%。由此可见，加固方式的效果是比较好的。另外，使用辅助支撑的方式来提高低压缸刚度后，汽轮机组中轴承振动的状况也得到了一定的改善。在对平稳运行了100个小时之后的汽轮机组进行检测后可以发现，汽轮机组的振动幅度变得较为平稳。而且，随着真空情况的减少，机组中轴承的振动也在逐渐降低。

结语

综上所述，发电厂汽轮机组轴承振动异常主要是高压缸和低压缸引起的，因此，必须通过更换滑销、改变汽封方式以及抬高隔板等方式，降低轴承振动的幅度，保证机组运行的稳定性，从而促进发电厂更好更快的发展。

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