摘要：在利用汽轮机进行发电时，由于其运行组件之间的转动而产生动静摩擦，这种现象是较为常见的。但是在机组启动过程中和正常运行时，动静摩擦会引起机组振动的现象，这样一来，很容易产生较大危害。因此本文便对汽轮机动静摩擦原因和对策进行分析和讨论，并提出一些建议，以供大家参考。
关键词：汽轮机；动静摩擦；原因；对策
汽轮发电机组运行时会出现转动部件和静止部件碰摩，这种现象比较常见。动静碰摩会在机组起动和正常运行时引起振动突然增大，汽轮机转动部分和静止部分的碰撞摩擦会造成非常严重的危害。因此，分析和研究汽轮机动静摩擦故障及解决措施有助于避免事故发生，确保汽轮机正常稳定运行。
1汽轮机动静摩擦的原因分析
1.1汽轮机转动和静止部分的间隙没有达到相关要求
通常情况下，相关工作人员在对汽轮机组进行安装时，尤其是对于维修后的汽轮机组，一定要根据相关要求，采取相关的措施，严格对汽轮机间的缝隙进行有效调整，从而使汽轮机组间的漏气现象减少，并有效降低汽耗量，只有这样，才能更好地提高节能机的工作效率。但在调整过程中仍然存在一些问题，如由于人为因素使得相关工作人员无法对汽轮机的冷态和热态的金属膨胀情况进行充分把握，因此使得汽封间隙在调整过程中很容易出现偏小的现象，每当汽轮机的热态启动后，便出现机组振动的现象，一旦振动频率过大，很容易超出临界转速，使得机组在运行过程中得到充分碰擦，进而产生很大的磨损问题，同时也达不到大修减少级间漏气的目的，因此便对汽轮机的正常工作造成一定影响。
1.2汽轮机动静部件加热或冷却不均匀而产生的动静摩擦
在汽轮机正常工作中，转子在其中发挥着重要作用，但对于受热情况来讲，其受热速度要比气缸快得多，因此在实际运行过程中，由于其加热和冷却不均匀的现象，便很容易产生轴向胀差问题，而对于胀差来说，一旦其增大到一定程度，便会使得轴向的间隙变小，从而产生动静摩擦现象，对汽轮机设备的正常运行产生危害。为此，相关工作人员要对其轴向胀差进行相关分析和研究，从而对其实现合理控制，在最大程度上避免动静摩擦现象的产生。另外，从设备轴向胀差的原理来看，其胀差产生的大小多数是由于转子加热和冷却不均的情况造成的，因此，在汽轮机的启停过程中，我们要加大力度对加热蒸汽量和温升率情况进行把握，这是保证动静摩擦现象得以避免的关键。再者，在实际运行过程中，其上下气缸散热条件的不同及保温条件和管道布置等因素的影响，使得气缸的上下之间出现温度差，进而使得转子和汽缸之间的径向间隙产能变化，引发了镜像摩擦的产生，这种摩擦在很大程度上也对汽轮机的工作造成影响。另一方面，汽轮机在启动过程中也会对轴封产生影响，由于受热情况不均匀，使其温度产生变化，再加上中压缸的启动使得机组到暖不当，导致机组的上下气缸产生温差，进而带来动静摩擦现象，影响机器的正常工作。
1.3汽轮机局部机械产生变形现象引起动静摩擦
对于智能机设备的构成来说，其主要是由叶轮、隔板、内缸以及隔板套等构件组成的，但这些工件在运行过程中常常会由于各种因素而产生变形现象，可能是因为设计的强度不够，或者是运行时出现意外情况，以及检查和维修工作不彻底，使这些金属内部受到工作应力的作用，而发生了变形的现象，从而造成严重的动静摩擦事故。再者，在汽轮机的运行过程中，由于受到外界因素的影响，还很容易产生滑销系统卡涩现象，以及汽缸出现水流不通畅等问题，使得机械的局部产生变形现象，这种情况也会产生转子和汽缸间的间隙减小现象，因此使得汽轮机设备在使用过程中便产生了动静摩擦问题，再加上外界因素的干扰，很容易发生严重的事故。
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2防止措施
为了避免汽轮机动静摩擦事故的发生，建议从以下几个方面采取对应的技术措施。
2.1电厂汽机运维人员要了解汽轮机组的动静问隙调整值和膨胀裕量，掌握胀差变化规规律，编制可行的防护措施，找到防止胀差扩大的正确方法。要求集控运行人员熟悉汽机冷态、热态启动膨胀规律，并及时调整机组进汽量、温升率、真空度及暖缸时间，避免产生动静摩擦。
2.2加强振动监测。振动监测分机组启、停监测和正常运行监测。对汽轮机轴系振动进行监视，检修部每日对主机振动进行监测（就地实测）；生产管理部每月对主机振动进行监测；若有异常应及时汇报并缩短监测周期。
2.3仔细测量并合理调整汽轮机通流部分的动静间隙。每次大修揭缸，一定要论证分析汽轮机转子和静子间隙调整的必要性和合理性，若有必要，可以适当调小动静问隙的规定值，使之满足汽机提高效率的需要，同时做好测量并记录汽轮机动静间隙值，提供调整间隙后防止动静摩擦的保障措施。
2.4加强胀差的监视，尤其在汽轮机处于启动、停机和工况变化状态时，注意调整和控制汽轮机胀差的变化。当机组处于冷态启动时，由于交变热应力和对应的胀差变化都较快，应密切监测其变化值，通过控制进汽量、压力和温度等参数的变化调整胀差值在正常范围内。
2.5加强叶片监测。对大修机组，测定汽轮机调频叶片级的切向A0（一阶）频率，对频率分散率和共振安全进行评价。对于叶片型面高度大于150mnl的叶片，装前均需测频，装于同一叶轮的单个叶片频率分散率应小于6％，以防止共振的发生。
2.6加强对叶片的安全监督，防止叶片及其连接件断落。初装机组或大修后机组，在动静叶片装配前或打磨清理后，逐级逐片地用肉眼、放大镜或着色探伤等方法仔细检查，特别对调节级、安全倍率小的级、本机组或同类型机组上曾发生过缺陷的级，在型线根部断面过度区、进出汽边缘、应力集中处、叶片铆钉处、围带铆钉孔、拉金孔、叶片硬化区等薄弱环节要仔细检查有无裂纹或损伤变形。每项检查都要有详细记录，必要时拍照存档，并有检查人员签名；曲密切注意过热器主蒸汽压力、温度等参数值的情况，要控制在正常范围内，避免出现水冲击事件而导致轴瓦损毁。特别是一次风机、引风机等辅机紧急跳闸时导致机组快速减负荷时易引发水冲击事件，主蒸汽温度值会笔直下降，运行人员应按照规程处理，将事故减小到最低限，防止水冲击事故发生。
2.7严格控制机组振动，振动参数超限的机组一定要查出原因，消除振动大因素，才能启动运行。机组启动过程中，过临界转速前，检查振动与历史振动值有无变化，若发生振动频谱变化，要根据汽机检修异动项目查找原因，及早排除故障；若暂时查找不到原因，除了增加低速暖机时间外，可以升速过临界转速一次，如果过临界转速时振动超限，拒绝解除保护强行升速硬过临界转速区，否则容易造成大轴永久弯曲，应该停机分析并查找原因。
结束语：
初装机组或大修后机组，由于汽轮机动静间隙调整比较小，在启动运行过程中容易发生动静间隙摩擦，容易造成汽轮机故障。要找到恰当方法排查隐患，振动如果发生在临界转速以下，应比对历史振动值，低速暖机或适当盘车，一方面使汽机膨胀充分，另一方面对过小间隙适当碰磨，以利于后期顺利冲转，同时查找技改项目，找到原因所在。若查找原因不明，升速过临界转速时，振动若超限，拒绝解除保护强行升速硬过临界转速区，应该立即停机分析并查找原因。要做好日常汽机技术监督工作，特别机组振动的全方位监测包括每日监测、每月监测，并有详细记录，拍照留档。
参考文献：
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[3]史月涛，丁兴武，盖永光.汽轮机设备运行[M]．北京：中国电力出版社．2008．
论文作者:孙昌武
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/27
标签：汽轮机论文; 机组论文; 动静论文; 摩擦论文; 现象论文; 汽轮论文; 间隙论文; 《电力设备》2018年第35期论文;