摘要：电力行业是我国国民经济的支柱型产业，而发电机组容易出现轴瓦异常振动现象，为保证发电机组平稳安全运行，避免事故发生造成企业损失和不必要的危害出现，应及时查找原因进行分析解决排除问题，保证其安全稳定的进行运行有利于经济和社会的稳步发展。本文着手于发电机组轴瓦振动的原因，对机组轴瓦的振动原因和可能出现的危害进行分析，探索引起轴瓦振动异常的各项因素，提出具有针对性的解决措施，可为类似故障的处理提供借鉴。
关键词：660MW机组；发电机；轴瓦振动；异常分析
汽轮机组发生异常振动会严重影响机组的安全运行，汽轮机是电力企业运行的核心，一旦汽轮机组运作出现异常，严重时会导致整个电厂都无法正常工作，因此当汽轮机组出现异常振动时应及时暂停运行机组，进行检修查明原因及解决问题。
一、发电机组轴瓦振动的原因分析
机组轴瓦产生振动具有多方面的原因，但归根究底可以归结以下几种：
1.机组制造时不合格，例如转子开始转动之前在转子上已经存在的不平衡，由于在设计结构上的不合理或零部件加工时无法达到要求精度，汽轮机转子在高速和低速平稳试验过程中无法达到使用要求，出现一侧离心力，使机组产生振动故障，这是汽轮机本身在生产时就存在的弊病，这类问题由设备制作商带来，是问题出现的源头。从热电厂汽轮机组轴瓦振动的原因来看，其中有70%的轴瓦振动是转子质量不平衡引起的。这种原因主要是由制造商带来的，也是汽轮机组轴瓦振动问题出现的源头。例如，某转子第一临界转速为1600r/min，而转子第二临界大于3000r/min，这样转子上存在第二阶模态不平衡，一旦靠近3000r/min，就会使其振动幅度明显加大。
2.汽轮机在组装时造成的，机组在组装时工艺精度无法保证质量，而安装工艺质量的好坏会对汽轮机振动产生直接影响，根据机组组装要求掌握好零部件间距离，避免过大摩擦过小磨损的情况出现。
3.机组运行维护方面的原因，在汽轮机运行中，一些工作人员未按照相关标准与要求进行操作，进而对相关设备造成了一定的损害。另外，由于缺少润滑油使其机组出现了变形等问题。一般来说，一旦润滑油进油的温度不到25℃，就会对油膜产生不良影响，很容易引起汽轮机组轴瓦发生异常振动。同时，润滑油出油的温度最好不要高于60℃，否则也会影响到油膜。
4、汽轮机的动静间隙不适当引起，为防止机组转动部件和静止部件之间发生接触摩擦，在转动和静止部件之间设置了一定的径向间隙和轴向间隙。如果动静间隙的选择不恰当，将给机组运行造成以下几方面的影响：1）动静间隙过大，造成工质泄漏。如果轴封的间隙太大，将有大量的工作介质从轴端漏出，使得做功的工作介质质量减少；若静叶环汽封的间隙太大，将有大量的蒸汽从静叶前漏至静叶后，扰乱了做功蒸汽的主流；如果动叶顶部汽封间隙太大，将有较多的蒸汽从静叶和动叶间隙处漏至级后，减少了级的做功蒸汽量。由此可见，动静间隙过大，引起气流的扰动，也可以引起机组振动偏大。2）动静间隙过小，引起动静摩擦。若动静间隙设置过小，在热态条件下，由于部件热膨胀的原因，可能使得部分动静间隙为零甚至为负，此时机组会发生动静摩擦，引起机组剧烈振动，严重危机机组的安全。动静碰摩是汽轮机组振动偏大的常见故障。3）动静问隙周向不均匀，引起蒸汽涡动。机组若安装或检修的原因造成动静间隙周向不均匀，在运行时，将在转子上产生一个涡动力，此涡动力推动转子作涡动运动。此种涡动运动是—种自激振荡，涡动的频率低于转子的旋转频率。转子的这种涡动运动将导致机组剧烈振动，严重影响机组的安全。
二、降低发电机组轴瓦振动的应对措施
1、在运行过程中合理操作设备，时常检修和保养。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对汽轮机转子按标准检查和安装新叶片、根据机组运行情况合理调整零部件间距离、分析零部件磨损情况并及时更换、监测机组运行起始过程中缸温差和蒸汽参数的变化；做好汽轮机的维护检修，机组有问题及时检查更换，不使有问题机组运行，避免问题扩大影响其他设备运作，所以在汽轮机组出现异常振动时应及时暂停运行机组进行检修解决问题。
2、为加强机组运行检修管理，必须加强技术人员和操作人员的技能培训和业务素质，严格按规程对设备进行检修，定期对瓦轴进行测振工作，做到人不离机，实时监测，在检修完成后先行测试再行运用，保证机组正常工作，及时发现问题采取正确的方法解决问题。此外，还要对汽轮机转子进行严格的检查，科学的测量转子的轴颈，一般来说，其椭圆度应该小于0.02毫米。还需要对汽轮机组运行状况进行全面的分析，然后依据其运行状况，合理的调整零部件之间的距离。在汽轮机组安装中，需要对汽缸负荷分配的环节加以注意，要在确保各轴承座底部水泥垫块密实的基础上，再开展负荷分配的工作。一般来说，在对汽缸进行分配时，要确保其左右垂弧变差要在0.07毫米之内。
3、重视刚度检测，机组结构刚度不足会直接影响汽轮机组轴瓦振动，刚度指轴瓦转子支撑整个系统的刚度，转子截面刚度不对称主要发生在发电机转子上，两个转子主轴方向刚度差别大则更容易引起临界转速相应分值和两倍频激振力的提高，引起振动异常。汽轮机轴瓦振动的故障转子质量不平衡占80%左右，这种不平衡可能是在制造中造成的也可能由于检测工作质量不合格，针对这种现象要求在检修时必须达到检测要求，控制检测质量保证其刚度符合运行需求后再投入运行。汽轮机组的连接刚度与轴承座和其它零部件之间的连接牢固度有不可忽视的联系。
4、安装智能监测设备，因为汽轮机轴瓦振动发生异常具有不可预测性，技术人员也不能经常对其进行检修，为方便得知振动异常部分，及时对异动进行维修，安装智能化检测设备有利于及时对问题部件进行处理，防止问题扩大造成设备损毁、经济损失更严重者甚至造成事故的发生。在节省大量人力的同时也能及时发现问题，因此，安装智能监测设备是应对汽轮机轴瓦异动的有效措施。
5、安装振动保护设备，安装智能监测设备会在故障点出现问题后发出警报，技术人员如不能及时赶到或一时间并没有办法解决异动出故障，同样会造成设备损害或者更严重的后果。安装振动保护设备可以在接到报警信号后通过自动控制装置使振动保护设备自动切断电路紧急制动，技术人员有充足的时间进行检查，保护了机组设备的安全。凝汽式汽轮机的设计和运用符合国家政策，响应国家节约能源的号召。随着我国电力行业的发展，机组容量增加，如何安全稳定的运行更显重要。虽然汽轮机组轴瓦振动是常见问题，也应采取必要措施，避免因疏漏造成严重的事故。这就要求加强对汽轮机智能监测自动控制保护设施的使用。
三、结语
综上所述，在热电厂中，汽轮机组是其重要的设备之一，对整个电热厂的正常运转产生着重要的影响，尤其是汽轮机组轴瓦振动的问题，影响着电厂正常的工作。而导致发电机轴瓦振动的因素有很多，一般难以做到全面准确的分析，因此在发生此类问题的时候，要结合故障特征及故障发生前后的运行工况有针对性的分析，同时加强对机组安装与检修过程加以重视，不仅需要安装振动保护设备，而且还需要进一步加强刚度的检测，最大限度减少汽轮机组轴瓦异常振动问题的发生，进而促进热电厂安全稳定的运行。
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论文作者:沈建峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/6
标签：机组论文; 轴瓦论文; 汽轮机论文; 转子论文; 汽轮论文; 间隙论文; 刚度论文; 《电力设备》2018年第36期论文;