研究汽轮机震动的原因及处理

研究汽轮机震动的原因及处理

蒋为佳

盐城发电有限公司

摘 要：本文针对汽轮机在工作过程中产生震动问题的主要原因展开分析和研究，同时提出针对性的处理工作方法，有效解决汽轮机震动问题所产生的影响，有效保证热电厂发电工作的顺利进行，实现热电厂更高的经济效益和社会效益。

关键词：汽轮机；震动；原因；策略

电力资源是推动我国国家经济科技创新发展的重要保障，是人类日常生活工作的重要资源保障，因此需要进一步加强热电厂汽轮机组的维修和养护工作，保证汽轮机组工做的安全性和稳定性，提高热电厂的供电工作效率，为社会的发展提供出更加充足的电力资源。汽轮机组在实际工作当中不可避免会产生一定的震动情况，如果这种震动幅度超过标准范围，震动问题会对设备造成较大的影响和损害。因此，需要针对汽轮机组产生的震动问题的原因进行深入分析，同时提出针对性的处理工作方法来加以解决。

1汽轮机组运行工作中产生震动问题的主要原因

1.1机组旋转中心偏离问题造成震动

1. 汽轮机组在启动工作过程中，如果系统的暖机时间不足会造成系统的负载率增加或者系统负载上升速率过快，造成气缸出现膨胀以及系统调节不均等情况，使得气缸无法实现自由膨胀，造成转子和汽缸产生严重的变形问题，进而造成工作过程中产生明显的震动。
   第二，汽轮机组在工作过程中，如果系统内部的真空度下降，会出现机组的排气温度上升，机组系统内部的后轴承位置升高，最终机组的旋转中心会产生严重的偏差量引发震动问题^[1]。

2. 汽轮机组在进行大修处理之后，靠背轮的安装工作存在误差、中心位置产生偏移会造成汽轮机工作过程中产生严重的震动情况，同时这种震动问题会随着基础的工作负荷量上涨而有所提升。

第四，当汽轮机组在进气温度过高的条件下工作，气缸和基础通胀量会进一步加大，轴承位置会进一步抬升，这一问题的产生会造成机组的轴向产生位移情况进而产生震动问题。

1.2转子动平衡偏差产生震动

1. 汽轮机组在运行工作当中，内部的叶片产生折断、结垢、腐蚀以及过度磨损等情况，会造成汽轮机的转子出现旋转不平衡问题。当发电机的转子不平衡问题，或者绕组产生严重的松动问题，会直接造成转子位置产生不平衡情况，由于上述因素的干扰汽轮机转子产生不平衡问题时，转子旋转过程中会受到不平衡离心力的作用和影响，造成转子出现强烈的震动情况。

2. 汽轮机组的转子产生弹性弯曲问题，因为弯曲问题造成震动影响，如果转子部分产生严重的弯曲情况，机组在转动工作过程中会因为受到不平衡受力作用而产生强烈的震动，和转子的质量不平衡引发的震动情况相似，其不同点表现为震动问题的轴向震动力作用，尤其是在临界转速条件下震动的幅度表现最为明显。

3. 轴承的油膜被破坏或者是出现不稳定性问题而产生严重的震动情况，由于转子的轴承有某受到严重的破坏和影响，很容易造成轴瓦表面钨合金产生融化情况，进而会出现轴承部分受热变形关系，最终会造成基础产生严重的震动情况^[2]。

第四，汽轮机组的旋转部件位置，由于产生比较严重的摩擦出现机组震动情况，燃气机的叶片和导向轮的叶片之间会产生严重的摩擦情况，或者在安装工作过程中产生问题，会出现叶片变形、隔板产生弯曲、轴承配合间隙过小等，都会因为摩擦问题而产生震动。

2汽轮机组震动问题的危害

2.1汽轮机震动会造成转子轴承出现比较严重的磨损

当汽轮机组出现比较严重的震动问题时，转子异端部分的轴承会出现比较严重的磨损，发电机组整体的密封性能会受到破坏和影响，最终会出现低压钢内部进入空气当基础产生密封结构损坏问题时，如果没有及时进行处理很有可能会出现高压端的密封程度不足产生泄漏问题，进而造成转子对应部位会出现高温受众问题的影响。因为，部分位置高温受热程度相对较高，进而造成转子产生弯曲问题。密封结构被破坏会对轴承表面的润滑膜形成破坏和影响，进而会降低轴系的润滑工作效果，使得轴瓦表面的钨合金出现比较严重的融化情况。除此之外，因为密封破坏问题的影响也会造成机组产生漏气情况，进而降低机械的转化效率，出现比较严重的能源浪费情况^[4]。

2.2汽轮机震动造成隔板气封磨损

当汽轮机工作过程中产生严重的震动问题时，隔板之间的气封会产生比较严重的磨损甚至是损坏问题，因此会加大机组的漏气程度，形成转子的轴向受力进一步加大，转子端位置的推力受力严重出现推力瓦表面的钨合金产生比较严重的融化情况。

2.3震动问题造成热电厂经济性能下降

汽轮机组主要是实现将热能直接转化成机械能，机械能又会进一步带动发电机组进行发电，因此发电系统产生的热能越高，整个发电系统的发电工作效率也就越高，整体的经济效益表现非常明显。当汽轮机组在运行工作过程中，由于汽轮机汽封间隙较小的情况下，机组的热效率会进一步升高。相反，因为汽封间隙过大会产生漏气情况，会进一步影响到整个汽轮机组的热效率转化，汽轮机组的气封间隙大小和性能，机组产生的震动程度之间有着直接的关联，如果震动过大会加大气封之间的间隙大小，直接造成机组的热效率下降会先影响到整个电厂的经济效益。

3汽轮机震动问题的有效处理策略

汽轮机震动缺陷问题，主要是通过收集特定的故障信号来进行反应，在安装新的汽轮机组或者是维修之后的汽轮机，必须要通过事先的试运行工作，以及通过专业工作人员展开各项震动测试合格之后，方可投放到正常的工作使用当中。当测试震动超过规定要求的情况下，需要及时查找出其中的影响因素，并且根据项目工程施工情况，采取有效措施来进行控制，需要将汽轮机组的震动情况控制在合理的范围之内，当震动问题恢复到合格的标准范围之内，方可进入到正式的生产过程当中。
第二，需要制定出科学合理的汽轮机检测工作机制。在安装震动检测装置过程中，需要有效检查基础运行工作当中产生的这种问题，如果震动幅值超过规定要求，检测装置将会产生相应的报警信号，提醒相关工作人员及时采取必要的处理措施来加以解决，避免产生非常严重的安全事故。要进一步加大汽轮机组震动问题，监控工作需要将监测震动常态化和制度化，要保证达到震动幅值超出规定标准要求之前，及时将气轮机组停止工作，避免震动问题进一步扩大产生更加严重的影响^[4]。
第三，需要通过使用先进的传感器设备，对汽轮机组进行有效保护工作，在汽轮机组工作过程中需要在经常出现震动的位置安装传感器设备，通过这一方法可以有效保证汽轮机组震动位置的实时性震动情况。根据传感器设备发出的震动信号信息，保证工作人员可以实时性了解机组的运行工作状态，对其中产生的一些强烈性震动问题进行及时排查，通过控制设备可以准确收集传感器反馈的参数信号，对汽轮机组展开自动化控制，有效保证汽轮机组到整体工作状态，提高整个热电厂的重点工作效率和稳定性。

4结语：

综上，汽轮机是热电厂发电工作过程中非常重要的工作设备，汽轮机设备工作的安全性和稳定性，直接影响到整个热电厂的供电工作效率和稳定性，同时也会对整个供电机组造成不同程度的损坏，做好汽轮机组的震动控制工作非常关键。

参考文献：

[1]向理良.汽轮机辅机常见故障及检修方法研究[J].数字通信世界,2020(12):263-264+266.

[2]赵晓芳,党剑英.火电厂汽轮机异常震动原因及处理措施[J].城市建设理论研究(电子版),2019(09):33.

[3]李强,程贵云.分析汽轮机异常震动的原因及应对措施[J].通讯世界,2018(03):148-149.

[4]张捷睿.空气压缩机汽轮机异常轴震动原因分析与处理[J].世界有色金属,2017(16):59-60.

作者简介：蒋为佳，1987年2月2日出生，男，汉族，本科学历，工程师职称，盐城发电有限公司，研究方向：火电厂汽轮机维护运行。