汽轮机产生振动的原因及应对措施

柳进波

（大唐武安发电有限公司，河北 武安 056300）

【摘　要】随着社会经济不断发展，我国各领域取得了进一步发展，对电力能源的需求量日渐增加，汽轮机作为热电厂供电的关键，在确保系统稳定运行等方面具有十分重要的作用，但是，由于受到外界环境、运行时间等因素的影响，使得汽轮机极易产生振动，在一定程度上影响了供电稳定性，本文将对汽轮机振动的主要因素及振动产生的危害进行分析和研究，并提出应对汽轮机产生振动的有效措施，从而为提高热电厂供电可靠性提供参考。

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关键词 汽轮机；振动；原因；应对措施

０　前言

近年来，国民经济蓬勃发展背景下，我国热电厂在迎来更多发展机遇的同时，社会对供电稳定性提供了更高的要求，汽轮机作为热电厂设备的重要组成部分，其运行状态好坏直接影响供电可靠性，如果汽轮机发生振动，零部件会受到极大的损伤，严重情况下导致供电中断。因此，加强对汽轮机振动原因及对策的研究具有现实意义。

1　汽轮机振动的主要因素

１.１　设计制造因素

汽轮机在运行过程中，设备工作量较大，长期处于高速旋转状态，极易出现运行不良现象，例如：转子与旋转中心偏离等，导致转子不平衡产生一定的离心力，轴承发生振动，进而带动整个汽轮机出现振动，如果离心力在一定范围内，振动幅度相对较小。严重情况下，汽轮机振动幅度大，究其根本，主要是汽轮机在生产过程中，设备精度没有达到标准，或者转子安装方面的问题。

1.2　油膜因素

通过对汽轮机运行情况调查研究发现，转子与轴承之间存在油膜，当设备高速旋转时，会出现稳定性不佳造成油膜自激振荡，一方面，设备在稳定运行情况下，转子围绕着轴线轨道运行，另一方面，设备失衡状态下，转子在旋转的同时，也会围绕平衡点涡动，其频率基本是转子转速的1/2，一旦涡转与转子转速重合，那么转速就会受到共振的影响，出现激励振动[1]。

1.3　气流因素

叶片作为设备的一部分，在受到气体的冲击后会出现汽流振动，特别是对于大型机组而言，其末级叶片较长，且易发生膨胀，进而会导致流道混乱，此外，轴封也是影响汽流激振的因素之一，当机组负荷超过承受标准后，轴振动频率较大，相对应的，负荷小于承受标准后，振动幅度也会随之降低。

1.4　人为因素

安装及检查过程作为热电厂日常工作的一部分，如果操作不当也会对汽轮机产生一定影响，设备两端之间的协调需要轴承给予一定的支撑，势必会出现零部件难以正常工作现象，影响设备稳定运行，从而引起汽轮机振动。

２　汽轮机振动产生的危害

汽轮机发电机组作为电厂发电系统的重要组成部分，一旦出现异常振动，对供电稳定性、工厂生产等方面都会产生极大的影响，其具体危害主要体现在以下几个方面：

首先，端部轴封磨损导致密封性降低，使得空气漏入到低压缸中，继而影响外漏汽，导致设备局部过热出现弯曲现象，蒸汽随之与润滑油结合，损坏油膜，并使得轴瓦钨金熔化，在很大程度上影响机组安全性。

其次，隔板汽封磨损，严重情况下，会瞬间增加漏汽，而轴向力与漏汽程度成正比，使得轴向力也随之增加，熔化瓦乌金，影响设备稳定性。

最后，滑销系统作为设备不可缺少的一部分，不仅能够固定汽轮机汽缸及轴承外壳，还能够确保机组稳定运行，然而，长期运行情况下，滑销受到磨损，使得机组过热，系统不能够发挥有效调节作用，进而引发严重事故，对人身安全造成一定程度的威胁。因此，了解和明确汽轮机振动的危害，积极采取针对性措施调整和优化设备，确保其稳定运行显得尤为重要。

3　应对汽轮机产生振动的有效措施

3.1　选择优质设备，提高安装精度

针对设计制造因素引起的振动，要从设备采购入手，在设备选购过程中，除了结合自身需求之外，还需要加强对市场的考察，对产品的性能、质量及价格进行深入分析和研究，选择质美价廉的产品，并与产品生产厂家建立长期合作关系，为产品售后提供支持。

另外，在设备安装时，由于设备涉及零部件较多，为了能够确保设备发挥最大效能，需要重视对每一环节的管理，例如：叶片平衡测试等。国家要发挥宏观调控作用，加强对汽轮机设备生产的管理，加大对设备产品的检查力度，及时发现不合格产品，并予以重新生产，增强生产厂家质量意识，有效提高产品质量，从源头上解决这一问题，不仅如此，在设备安装后，进行运行监测试验，完善细节，确保试验结果与运行标准相符合，才能够正式投入使用，从而从源头上避免设计制造引起的振动。

３.２　结合设备情况，调整轴瓦间隙

针对油膜振动情况，可以结合实际情况，适当增加轴瓦比压，同时减少顶部间隙，通过这种方式，不仅能够有效降低油膜振动幅度，还能够提高设备运行稳定性；另外，还可以通过调整轴和轴瓦的接触角，来降低润滑油的动力粘度[2]。由于引起油膜振动的原因是运转不平衡，人员也可以利用平衡法，调整转子与轴承，确保二者之间的连续性，从而避免油膜振动对设备造成的不良影响。

3.3　重视日常检查，减少汽流震荡

日常检查和维护是避免汽轮机振动的有效途径，针对汽流激振问题，要加强日常检查和维护，结合电厂实际情况，制定科学、合理的维护和保养方案，为具体工作提供依据，更换老旧零部件，对个别零部件进行适当调整，及时发现汽流激振现象，结合其激振特点，将振动相关数据信息记录在案，例如：机组满负荷情况数据等，并对这些数据信息进行深入分析，观察曲线变化情况，找到故障发生的规律，采取针对性措施，调整负荷，确定负荷标准，以此来保障汽轮机稳定运行，避免设备振动造成的不良影响，主要操作步骤如下：确定设备工作状态——调整负荷变化率——确定负载范围，通过这种方式和方法，不仅能够有效避免汽流激振情况，还能够延长设备寿命。

3.4　加强安装和试验，提高设备质量

针对人为因素，在设备安装和检查过程中，要严格按照生产厂家的说明要求，并结合自身实际情况，对设备轴承的标高进行调整，保障轴承标高与设计图纸相吻合，避免轴承造成的设备振动问题，另外，设备在实际运行过程中，转子与汽缸之间会存在间隙，基于此，要在设备停止运行时，对膨胀差进行分析和研究，合理调整二者之间的间隙，避免由于二者间隙过大过小导致设备运行效率降低，不仅如此，还需要明确蒸汽参数，如：温度差、监视段压力等，加大控制力度，并在设备启动之前，对转子晃度进行监视，避免设备工作强度过大，从而为电厂稳定供电提供支持和帮助[4]。

3.5　加大培训力度，提高人员素质

操作人员作为汽轮机机组稳定运行的核心，其综合素质高低直接影响设备运行情况。因此，管理者要结合实际情况，制定科学、合理的培训方案，并加大培训力度，侧重在专业知识和设备操作等方面的教育，提高人员专业技能，并积极落实责任制，为操作人员开展工作提供依据，有效落实定期检查和维护工作，及时发现问题，并采取针对性措施，加以调整和优化，从而保障供电系统稳定、有序运行[5]。

４　结论

根据上文所述，汽轮机作为热电厂的核心设备，其运行状态好坏直接影响供电稳定性。因此，相关人员要了解和明确引起汽轮机振动的因素，并采取有效措施，加强日常检查、提高安装水平，加大人员培训力度，从而避免停机事故，提高运行效率。

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参考文献

［１］施瑾琼.高压蒸汽轮机中分面变形泄漏的现场维修方法[J].大氮肥,2010,18(03):259-261.

［２］赵志中,李英,付开慧.600MW机组轴瓦挡油环断裂原因分析及处理措施[J].内蒙古电力技术,2012,20(05):12-14.

［３］褚福磊,王庆禹,卢文秀.用声发射技术与小波包分解确定转子系统的碰摩位置[J].机械工程学报,2011,10(8):158-159.

［４］周晓军,杨辰龙,庞茂.基于信息谱熵的支持向量机机械状态识别[J].传感技术学报，2013,14(01):265-267.

［５］贾洪钢,李威,张建宇.计算分析排汽压力变化对汽轮机运行性能的影响[J].赤峰学院学报:自然科学版,2009,12(05):123-125.

［责任编辑：邓丽丽］