摘要：在电厂运行过程中，汽轮机是重要机械设备。然而，由于汽轮发电机组本身其实际特点，无论是生产制造还是安装运行阶段，非常容易导致轴承振动现象，一旦振动较为严重，对于整个电厂运行也会造成较大影响。尤其是在机组安装阶段，应切实采取科学有效的安装方法，避免轴承振动等不良现象的发生。为此，本文浅要分析探讨如何从汽轮发电机组方面安装工作着手，有效消除轴承振动带来不良影响，并提出了自己的相应看法。
关键词：汽轮发电机组；安装轴承振动；相关性
汽轮发电机组是电厂运行过程中较为重要的设备，该设备能实现能量的转化，将锅炉燃烧过程中产生的热能，有效转变为推动发电机运转的机械能，从而有利于实现发电。然而，在对该设备实际安装的过程中，需切实掌握一定的安装技术，否则容易引起轴承振动现象，不利于整个汽轮机组的良好稳定运行。尤其是近些年来，汽轮发电机组本身在结构、尺寸等方面出现较大变化，对于安装的要求也越来越高。
1、轴系结构类型
由我国生产制造的600 MW汽轮发电机组分为两种轴系结构。亚临界600 MW机组是早期的高压转子和低压转子分开，由11个轴承构成；另一种超临界600 MW机组轴系结构的该汽轮机组由高中压转子组合成一个转子，由9个轴承构成。其发电机转子的轴系排列结构均是这样的顺序：高压、中压、2个低压、发电机和励磁机等转子。若是后来投入运行的超临界600 MW机组是高压与中压组合成一个高中压转子。两种轴系结构的机组的转子均是由刚性联轴器来连接的，转子都是双支承结构，亚临界机组的三支承结构是励磁机转子，超临界机组的却是集电小轴。另外一个区别就是不同的厂家在生产该机组时将两低压转子间用一个连接短轴连接，大致的原理基本是一致的。
2、电厂汽轮发电机的振动特征及原因
电厂运行中的设备和结构普遍存在机械振动，它是物体（质点）或设备的某种状态随时间往复变化的一种物理现象。几乎在电厂的任何地方都能发现振动的踪迹，如汽轮机、发电机、风机、水泵等旋转机械的振动，轴承座、汽缸、发电机定子、凝汽器等固定结构的振动，汽、水管道及热交换器的振动，甚至厂房、混凝土基础、横纵梁等土建结构的振动。振动状态是设备设计制造、安装检修和运行维护水平的综合反映。振动水平是衡量机械设备能否持续可靠运行的重要指标。
为此，应切实做好发电机组安装方面的工作，有效消除轴承振动带来不良影响。通常来说，机组振动主要由两方面原因引起，一方面为强迫振动，另一方面为自激振动。在汽轮机实际运行过程中，转子方面出现问题、电磁力不均等现象都有可能导致机组产生强迫振动。与此同时，气隙及油膜方面的震荡都有可能导致自激振动。在实际汽轮机运行过程中，振动是时刻存在的，不可能将振动完全避免。为此，应从减少振动方面着手，切实避免大范围振动带来的不良影响。通常来说，一旦振动超过规范标准，将极易导致设备方面的损害，同时不利于设备寿命。与此同时，强烈振动条件下，通常会产生零部件破坏等不良现象，不利于发电机组实现良好运行，甚至容易引发一系列安全事故。鉴于轴承振动带来的一系列不良影响，应从安装的过程中予以重视。应切实制定相应的安装计划，并注重安装工艺方面的改良，这样才能将机组安装工作真正观察落实实施，并切实减少轴承振动等现象，避免轴承振动问题造成的不良影响。
2.1安装和检修方面
2.1.1 轴承标高
不管是汽轮机还是发电机转子，其两端都是由轴承支撑的，如果两端的轴承标高不在一个合理的范围内，则两端轴承的负荷分配就不合理。因为制造厂家提供的数据是根据机组冷态时的情况再综合一般机组受热后膨胀的情况得出的，由于各台机组的实际情况不尽相同，因此受热后的膨胀也不完全一样，所以必须结合各厂的实际情况对机组轴承标高进行调整。
2.1.2 机组中心
机组中心应包括转子与汽缸或静子的同心度、支撑转子各轴承的标高、轴系连接的同心度和平直度。如果转子与汽缸或静子的同心度偏差过大，则可能会引起汽流激振、电磁激振和动静碰磨。若碰磨发生在转轴处，则会使转子发生热弯曲而引起不稳定普通强迫振动。
2.1.3 滑销系统
当滑销系统卡涩时，机组的膨胀就会受到限制，当机组的膨胀受到限制时就会引起机组较大的振动，严重时以至于不能开机或者引起动静碰磨，从而造成更大的破坏。
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2.1.4动静间隙
汽轮机转子与汽缸和轴封之间以及发电机转子与静子之间都存在间隙。当汽轮机转子与汽缸之间的间隙过大时，汽轮机内效率会降低；当汽轮机与轴封之间的间隙过大时可能引起蒸汽外漏或者空气内漏，从而影响机组的效率和真空；当发电机转子与静子之间的间隙过大时同样会影响发电机的效率。
2.1.5轴承自身特性
轴承自身特性对机组振动的影响主要包括轴瓦紧力、顶隙和连接刚度等几个方面。轴瓦紧力和顶隙主要影响轴承的稳定性，如果轴承的稳定性太差，在外界因素的影响下容易使机组振动超标。
2.1.6 转子中心孔
现代汽轮机转子大轴大都留有中心孔，在中心孔两端用堵头封堵，在检修期间如果不慎让异物（包括油、水等）进入中心孔，在转子装复回原后开机，机组肯定会出现振动异常的现象。
2.1.7 活动部件
检修期间如果有活动部件进入汽轮机，大修后开机活动部件可能在汽流的冲击下撞伤甚至损坏汽轮机叶片，从而造成严重的事故，并引发机组振动；如果发电机内存在活动部件，一方面可能一起发电机内部短路，另一方面可能引起机组振动的不稳定，这将会对机组振动的诊断带来困难。
2.2运行方面
如果在机组设计制造、安装和检修期间各方面都做得比较完美，那机组就不会因为振动过大而影响运行了吗？答案是否定的，机组的振动除了与上面的各方面因素有关外，还与机组的运行状况存在很大的关系。
2.2.1机组膨胀
前面已经讲述机组滑销系统对机组振动的影响情况，而机组的膨胀是受其滑销系统制约的。当滑销系统本身不存在问题时，如果运行人员操作不当，机组也会出现膨胀不畅的问题。
2.2.2润滑油温
油膜的形成除了与轴承乌金有关外，还有一个重要因素就是润滑油油温，润滑油油温应该在一个合理的范围内，过高过低都对油膜的形成不利。
2.2.3轴封温度
每一轴封的温度都不一样，在运行规程所允许的范围内调整轴封温度会对机组的振动产生一定的影响。
2.2.4 机组真空和排汽缸温度
机组真空和排汽缸温度总是相辅相成的，其中一个因素的变化必然引起另一个因素的改变。对于轴承座坐落在排汽缸上的机组来说，排汽缸温度的变化主要表现在对轴承座标高的影响上，所以会对机组的振动产生影响。
2.2.5 断叶片
当汽轮机发生断叶片时，转子的质量分布明显发生改变，因此机组的振动会发生明显的变化，这种情况在现场有时可能不会被察觉，因为振动的变化既包括振动大小的变化也包括振动相位的变化，而现场大多数仪表只能监视振动大小的变化。
3、总结
总之，对转动机械来说，微小的振动是不可避免的，振动幅度不超过规定标准的属正常振动。任何一种异常振动都潜伏着设备损坏的危险。振动超标的则必须查找原因，采取措施将振动降到合格范围内，才能移交生产或投入正常运行。多年来，不少机组因振动大而拖延了投产期和检修期。对生产运行来说，接收了振动符合标准的机组以后，还必须加强振动监督，对振动监测做到制度化、经常化，必须在机组振动突然增大达到规程规定值时，及时果断地将机组停运，防止扩大损坏，或对振动虽然增大，但尚未达到规程规定紧急停机数值的异常及时对比分析，查找原因，并采取措施防止设备损坏事故的发生。
参考文献：
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[3]栗青，王亚光.汽轮发电机组故障智能诊断方法研究[J].中国电机工程学报. 2010（5）
论文作者:孙锐
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/14
标签：机组论文; 转子论文; 汽轮机论文; 轴承论文; 汽轮论文; 汽缸论文; 发电机论文; 《电力设备》2018年第27期论文;