汽轮发电机组振动的影响因素分析

贲喜鹏

摘 要：汽轮发电机组产生振动的因素有很多，其对整个机组的运行都会产生一定的影响，对此，必须引起足够的重视，本文就针对引起汽轮发电机组振动的原因及应对措施进行分析。

关键词：汽轮发电机组；振动；影响因素

前言

汽轮发电机组的轴承振动幅度与机组的安全运行有极大的关系，其能否安全运行直接关系到电厂的效益。从其产生振动的因素来看，不论是制造还是设计都可能导致振动，同时管理不善，安装错误也可能导致振动，本文就对引起汽轮发电机振动的因素进行分析。

1 设计制造失误导致的汽轮发电机组振动

作为高速旋转的机械，汽轮发电机转子的质心与旋转中心一旦偏离将会导致转子失衡，会对轴承产生一个激振力，导致振动。这就要求在进行汽轮发电机转子装配时每装配一级叶片都要进行平衡试验，全部完成后要进行整体试验，保证平衡控制在一个合理的范围之内。

而在制造阶段，导致汽轮发电机转子不平衡的重要原因主要是由于机械加工的精度不够，装配工艺质量不过关导致的，因此，要不断地提高机械加工的精度，保证装配的质量。另外，在设计过程中要慎重选用机组支持轴承，提高稳定性，降低引起不平衡的因素。

2 安装与检修不当导致的汽轮发电机组振动

这是引起汽轮发电机组振动的主要因素，汽轮发电机组在安装与检修过程中对工艺及机组振动的影响较大，经过分析，我们发现，主要有以下几个因素引起汽轮发电机组的振动。

2.1 选择正确的轴承标高

轴承是支撑汽轮机与发电机转子的关键，一旦两端的标高不在范围之内，那么转子两端轴承的负荷分配就会出现不合理症状，在符合较轻的一端，轴瓦内的油膜形成存在一定难度，必然会导致自激振动、气流激振与油膜振动的情况，而较重的一端就会产生较大力量，引起轴瓦温度骤升，导致机组振动。

对于这一问题，可以在安装汽轮发电机组的过程中结合制造厂家的技术要求，结合现场的实际情况对轴承的标高进行合理的调整，由于机组受热前后的变化较大，因此，必须要充分考虑到实际状况。

2.2 充分考虑轴承自身特征

轴承自身的性能对机组振动也会产生一定影响，主要包括轴瓦的紧力、顶隙和连接刚度等几个方面。轴瓦紧力与顶隙对轴承稳定性影响不大，如果其稳定性较差，受到外界因素影响机组可能振动超标。其连接情况主要是对轴承刚度的影响，如果刚度不足，同样激振力下可能引发较大振动，因此要做好连接。

2.3 做好机组中心的管理工作

机组中心主要包括转子气缸与静子的同心度、支撑转子轴承的标高，轴系连接的同心度与平直度。一旦转子与气缸或者静子的同心度偏差过大，非常容易引起气流激振、电磁激振与动静碰磨，一旦碰磨，就会导致转子发生热弯导致不稳定强迫振动。如果转子处于旋转状态，轴系同心度与平直度会直接产生振动激振力，导致机组振动。

2.4 滑销系统引起的机组振动

不管是汽轮机还是发电机，一旦机组带负荷受热后产生膨胀，但是需要控制膨胀度，滑销系统就是引导膨胀的，如果受到因素影响，滑销系统卡涩，机组膨胀就会受限，一旦机组膨胀受限就会引起较大振动，严重的话甚至不能开机，导致动静碰磨，导致更大损坏。这就要求在检修与安装期间对其要格外重视。

2.5 控制动静间隙

汽轮机转子与气缸和汽、轴封之间及发电机转子与静子间存在一定间隙，一旦汽轮机转子与气缸间的间隙过大，汽轮机内效率会降低，如果汽轮机与轴封间的间隙过大会引起蒸汽外漏或者内漏，影响机组的效率与真空，如果发电机转子与静子间的间隙过大会影响发电机的效率，间隙也不能过小，将会引起动静碰磨，引起机组振动超标。所以要合理调整隔板汽封、端部汽封及发电机转子与静子间的间隙控制十分重要。

2.6 转子结垢导致机组振动

在进行机组维修的过程中，需要对叶片结垢进行清理，除垢时要选择正确的方法，注意转子除垢，否则会影响新的质量平衡。

2.7 保持转子中心孔的清洁

一般的汽轮机转子大轴都留有中心孔，在进行检修过程中要避免进入中心孔，装复回原后开机，机组会出现振动异常的情况。

2.8 控制活动部件

在检修过程中如果有部件进行到汽轮机，大修后开机活动部件在汽轮的冲击下可能出现撞伤，严重的情况下可能导致汽轮机叶片，进而导致严重事故。

3 运行管理效率对机组振动产生的影响

在设计、制造、安装、检修上都没有问题的话，那么机组的振动的主要原因就是由于运行管理失误而导致的。

3.1 机组膨胀导致的振动

滑销系统制约机组膨胀状况，如果滑销系统自身状况良好的话，那么就需要加强对运行管理人员的管理，提高管理水平。不论是膨胀不足还是膨胀过大都会引起机组的动静碰磨，产生振动。

3.2 掌握润滑油温

轴颈在轴瓦内的稳定性情况与机组诱发振动的相关性很大，如果稳定性较差，外界因素变化就会导致机组振动。同时，润滑油在轴瓦内形成油膜也可能影响转子的稳定，形成油膜与轴承乌金相关，同时也受到油温的影响，因此，必须要控制润滑油的油温，过高过低都会造成不利的影响。

3.3 轴封进汽温度

每一轴封的进汽温度都存在着一定的差异，在运行规程范围内调整轴封进汽温度会对机组的振动产生一定的影响。轴封进汽的温度对机组振动会产生一定的影响，主要表现为进汽温度对轴承座标高的影响和温度对端部汽封处动静间隙的影响。

3.4 掌控机组真空和排汽缸温度

二者之间存在着极为密切的关系，任何一个因素的变化都会导致两外因素的转变，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，因此会对机组的振动产生影响。

3.5 发电机转子电流

当电流通过发电机转子时可能产生一定的热量，会促使转子膨胀，当转子本身存在质量不平衡时，膨胀会导致力矩发生变化，进而导致机组振动变化，当发电机转子自身存在膨胀不均的情况下，即使冷态情况下质量平衡较好，也会由于膨胀的不均匀性产生动态的质量不平衡，而这一质量不平衡在发电机转子恢复到冷态时也会随之消失。

另外，如果发电机转子本身有短路的情况的话，电流会通过转子产生局部放热过大的情况，此处的转子受热过多而堆积，导致膨胀，这与其他膨胀存在一定的差异，也会形成质量不平衡。

3.6 断叶片

如果汽轮机出现断叶片的现象，转子的质量分布就会发生改变，机组振动就会变化十分明显，但是受到现场监控仪器的影响，发现较难，为了尽量避免这一现象产生，在设计与安装过程中要加强检修来确保其平稳安全的运行。

4 结束语

从上文的分析中，我们对引起汽轮发电机组振动的主要因素进行了详细的分析，并且提出了一些意见，除此之外，我们还要加强管理，提高重视，增强人员的技术水平，从多个方面促进汽轮发电机组振动的控制水平的提高，促进经济效益的提升。

参考文献

[1]韩苹，董武，张学武.浅析影响汽轮发电机组振动的因素[J].价值工程.2010（18）.

[2]刘宪平.金融危机下电力企业如何“把脉”[J].中国新技术新产品.2009（12）.

[3]吴疆.发电设备利用小时数变化的影响因素及变化趋势分析[J].电力技术经济.2009（05）.