房彪

【摘 ?要】為了更好但確保城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們用電的穩(wěn)定，加強(qiáng)汽輪發(fā)電機(jī)組的日常保養(yǎng)和維護(hù)，是保證城市供電的基礎(chǔ)。本文就對汽輪發(fā)電機(jī)組振動的影響因素進(jìn)行深入探討。

【關(guān)鍵詞】汽輪;發(fā)電機(jī)組;振動;影響

汽輪發(fā)電機(jī)組的軸承振動幅度與機(jī)組的安全運行有極大的關(guān)系，其能否安全運行直接關(guān)系到電廠的效益。從其產(chǎn)生振動的因素來看，不論是制造還是設(shè)計都可能導(dǎo)致振動，同時管理不善，安裝錯誤也可能導(dǎo)致振動，本文就對引起汽輪發(fā)電機(jī)振動的因素進(jìn)行分析。

1、設(shè)計制造失誤方面導(dǎo)致的汽輪發(fā)電機(jī)組振動

汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是高速旋轉(zhuǎn)的一種機(jī)械設(shè)備，因此，汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子失衡是由于質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心的偏離造成的，產(chǎn)生這種不平衡量原因有很多，但是主要的原因還是由于機(jī)械加工精度不夠和裝配工藝質(zhì)量較差引起的多一些，在設(shè)計階段機(jī)組支持軸承的選用也是非常重要的，所以我們在以后要提高機(jī)械加工的精度和機(jī)械裝配的質(zhì)量問題。因此，要不斷地提高機(jī)械加工的精度，保證裝配的質(zhì)量，提高穩(wěn)定性，降低發(fā)生不平衡的因素概率。

2、汽輪發(fā)電機(jī)組的安裝和檢修方面

汽輪發(fā)電機(jī)組在安裝和檢修過程中的工藝質(zhì)量對機(jī)組振動的影響非常大，根據(jù)對現(xiàn)場機(jī)組振動的分析，很多汽輪發(fā)電機(jī)組的振動過大都是由于安裝和檢修不當(dāng)引起的。針對現(xiàn)場的安裝和檢修情況，下面重點介紹對機(jī)組振動有明顯影響的幾個因素。

2.1軸承的標(biāo)高及軸承自身特性

不管是汽輪機(jī)還是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其兩端都是由軸承支撐的，如果兩端的軸承標(biāo)高不在設(shè)計要求的范圍內(nèi)，那么轉(zhuǎn)子兩端軸承的負(fù)荷分配就不合理。負(fù)荷較輕的一邊，軸瓦內(nèi)的油膜將會形成不好或者根本不能建立油膜，這樣就會誘發(fā)機(jī)組的自激振動、油膜振動和汽流激振等;而負(fù)荷較重的一邊，由于吃力太大，會引起軸瓦溫度升高，當(dāng)軸瓦烏金溫度達(dá)到一定值時，很容易產(chǎn)生軸瓦烏金過熱現(xiàn)象，從而造成機(jī)組的振動。軸承自身特性對機(jī)組振動的也會產(chǎn)生影響，主要包括軸瓦的緊力、頂隙和連接剛度等幾個方面。軸瓦緊力和頂隙主要影響軸承的穩(wěn)定性，如果軸承的穩(wěn)定性太差，在外界因素的影響下容易使機(jī)組振動超標(biāo)。軸承的連接情況主要對軸承剛度產(chǎn)生影響，若軸承剛度不夠，在同樣大小的激振力下引起的振動較大，所以必須將軸承各連接螺栓擰緊。在現(xiàn)場，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)由于連接螺栓未擰緊而引起振動的現(xiàn)象。

2.2機(jī)組中心

機(jī)組中心包括轉(zhuǎn)子與汽缸或靜子的同心度、支撐轉(zhuǎn)子各軸承的標(biāo)高、軸系連接的同心度和平直度。如果轉(zhuǎn)子與汽缸或靜子的同心度偏差過大，則可能會引起氣流激振、電磁激振或動靜碰磨。若發(fā)生碰磨，則會使轉(zhuǎn)子發(fā)生熱彎曲而引起不穩(wěn)定的普通強(qiáng)迫振動。當(dāng)聯(lián)軸器法蘭外圓與軸頸不同心、聯(lián)軸器法蘭止口或螺栓孔節(jié)圓不同心、端面瓢偏、連接螺栓緊力明顯不對稱時，即使圓周和端面中心數(shù)據(jù)調(diào)整得很正確，也會使軸系不同心和不平直。當(dāng)轉(zhuǎn)子處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時，軸系同心度和平直度會直接影響振動的激振力，進(jìn)而引起機(jī)組的振動。

2.3滑銷系統(tǒng)

不論是汽輪機(jī)還是發(fā)電機(jī)，當(dāng)機(jī)組帶負(fù)荷受熱后都要產(chǎn)生膨脹，因此使用滑銷系統(tǒng)引導(dǎo)機(jī)組膨脹。當(dāng)滑銷系統(tǒng)因某種原因而卡澀時，機(jī)組的膨脹就會受到限制，從而引起機(jī)組產(chǎn)生較大的振動，嚴(yán)重時將導(dǎo)致不能開機(jī)或引起動靜碰磨，造成更大的破壞。由于現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)因膨脹受到限制而無法開機(jī)的情況，在檢修和安裝期間應(yīng)該對此情況高度重視。

2.4動靜間隙

汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸和汽、軸封之間以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間都存在間隙。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸之間的間隙過大時，汽輪機(jī)內(nèi)效率會降低;當(dāng)汽輪機(jī)與軸封之間的間隙過大時，可能會引起蒸汽外漏或者空氣內(nèi)漏，從而影響機(jī)組的效率和真空;當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間的間隙過大時，同樣會影響發(fā)電機(jī)的效率。但是，如果它們之間的間隙過小，則會引起動靜碰磨，從而使機(jī)組的振動超標(biāo)。因此合理調(diào)整隔板汽封、端部汽封以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間的間隙非常重要。

2.5控制活動部件

汽輪發(fā)電機(jī)組的機(jī)構(gòu)非?？b密，在設(shè)備維修或檢修期間出現(xiàn)活動部件，在維修或檢修結(jié)束后進(jìn)行恢復(fù)和開機(jī)狀態(tài)下由于汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組中如果存留的活動部件就會在汽流的沖擊下撞傷甚至損壞汽輪機(jī)葉片，這樣不但會引發(fā)汽輪機(jī)組的振動產(chǎn)生從而造成嚴(yán)重的事故，這種情況會對機(jī)組振動的診斷帶來困難，因此我們在檢修或維修過程中一定要避免發(fā)電機(jī)組內(nèi)有活動部件的存在情況。

3、運行方面

機(jī)組的振動除了與上面闡述的各方面因素有關(guān)外，還與機(jī)組的運行狀況存在很大的關(guān)系。

3.1機(jī)組膨脹

前面已經(jīng)講到，機(jī)組的滑銷系統(tǒng)對機(jī)組振動的影響情況，而機(jī)組的膨脹是受其滑銷系統(tǒng)制約的。當(dāng)滑銷系統(tǒng)本身不存在問題時，如果運行人員操作不當(dāng)，機(jī)組也會出現(xiàn)膨脹不暢的問題。最明顯的例子是在開機(jī)過程中，當(dāng)機(jī)組的暖機(jī)時間不夠或者升速加負(fù)荷過快，則機(jī)組各部分的膨脹就不一樣，這樣一方面會產(chǎn)生熱應(yīng)力，減少機(jī)組的壽命;另一方面就會引起過大的膨脹差，從而影響機(jī)組的開機(jī)過程。當(dāng)機(jī)組的膨脹不充分時，極易引起機(jī)組的動靜碰磨而產(chǎn)生振動。

3.2潤滑油溫

軸頸在軸瓦內(nèi)的穩(wěn)定性如何決定了機(jī)組誘發(fā)振動的可能性有多大，當(dāng)穩(wěn)定性太差時，外界因素的變化很容易引起機(jī)組振動的產(chǎn)生。而潤滑油在軸瓦內(nèi)形成的油膜如何又是影響轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性的一個重要影響因素，油膜的形成除了與軸承烏金有關(guān)外，還有一個重要因素就是潤滑油油溫，潤滑油油溫應(yīng)該在一個合理的范圍內(nèi)，過高過低都對油膜的形成不利。

3.3軸封進(jìn)汽溫度

每一軸封的進(jìn)汽溫度都不一樣，在運行規(guī)程所允許的范圍內(nèi)調(diào)整軸封進(jìn)汽溫度會對機(jī)組的振動產(chǎn)生一定的影響。軸封進(jìn)汽溫度對機(jī)組振動的影響主要表現(xiàn)為進(jìn)汽溫度對軸承座標(biāo)高的影響和溫度對端部汽封處動靜間隙的影響，這兩方面對機(jī)組振動的影響機(jī)理在前面已經(jīng)述及。

3.4機(jī)組真空和排汽缸溫度

機(jī)組真空和排汽缸溫度總是相輔相成的，其中一個因素的變化必然引起另一個因素的改變。對于軸承座坐落在排汽缸上的機(jī)組來說，排汽缸溫度的變化主要表現(xiàn)在對軸承座標(biāo)高的影響上，所以會對機(jī)組的振動產(chǎn)生影響。

3.5發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流

當(dāng)電流通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子時會產(chǎn)生熱量，這部分熱量就要會使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生膨脹，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子本身存在一定量的質(zhì)量不平衡時，由于膨脹會使該不平衡量產(chǎn)生的力矩發(fā)生改變，從而引起機(jī)組的振動變化;當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子自身存在膨脹不均時，即使冷態(tài)情況下質(zhì)量平衡較好，也會由于膨脹的不均勻性產(chǎn)生動態(tài)的質(zhì)量不平衡，而這一質(zhì)量不平衡在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子恢復(fù)到冷態(tài)時也會隨之消失。

3.6斷葉片

當(dāng)汽輪機(jī)發(fā)生斷葉片時，轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布明顯發(fā)生改變，因此機(jī)組的振動會發(fā)生明顯的變化，這種情況在現(xiàn)場有時可能不會被察覺，因為振動的變化既包括振動大小的變化也包括振動相位的變化，而現(xiàn)場大多數(shù)儀表只能監(jiān)視振動大小的變化。為了盡量避免斷葉片的現(xiàn)象發(fā)生，除了在設(shè)計制造和安裝檢修期間采用適當(dāng)?shù)拇胧﹣肀ＷC外，運行中在增減機(jī)組負(fù)荷時應(yīng)盡量平穩(wěn)。

4、結(jié)束語

從上文的分析中，我們對引起汽輪發(fā)電機(jī)組振動的主要因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并且提出了一些意見，除此之外，我們還要加強(qiáng)管理，提高重視，增強(qiáng)人員的技術(shù)水平，從多個方面促進(jìn)汽輪發(fā)電機(jī)組振動的控制水平的提高，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

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（作者單位：安徽晉煤中能化工有限公司）