汽輪機(jī)安裝中幾種振動(dòng)原因及預(yù)防對(duì)策

孫成周（中國能源建設(shè)集團(tuán)湖南火電建設(shè)有限公司，湖南長沙410000）

汽輪機(jī)安裝中幾種振動(dòng)原因及預(yù)防對(duì)策

孫成周（中國能源建設(shè)集團(tuán)湖南火電建設(shè)有限公司，湖南長沙410000）

隨著國民社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場環(huán)境的激烈，我國的電力事業(yè)也在該過程中得到了很大程度的進(jìn)步。在發(fā)電廠中，汽輪機(jī)屬于非常關(guān)鍵的一項(xiàng)機(jī)械類型，汽輪機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是保障電能供應(yīng)的重要保障。在本文中，將對(duì)汽輪設(shè)備安裝中幾種振動(dòng)因素及預(yù)防對(duì)策展開全面的分析。

汽輪機(jī)安裝；振動(dòng)原因；防止措施

1 設(shè)置汽輪機(jī)的重要前提

對(duì)汽輪機(jī)的設(shè)置使用對(duì)未來有十分重要的影響。在安裝工作前，根據(jù)相關(guān)的基礎(chǔ)圖紙，保證地基能滿足強(qiáng)度要求，避免不均勻沉降、避免自重沉降等。因?yàn)樽灾叵鲁猎诎惭b環(huán)節(jié)，如果地基不均勻沉降將形成空缺，將造成汽輪機(jī)在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)振動(dòng)，振動(dòng)往往是汽輪機(jī)負(fù)荷不穩(wěn)定的重要原因，也將直接影響機(jī)組運(yùn)行的安全。

在進(jìn)行汽輪機(jī)汽缸安裝時(shí)，因?yàn)槠啓C(jī)低壓缸一般有相對(duì)很大的體積，同時(shí)要求連接到冷凝器。這導(dǎo)致低壓缸很難保持在處于不受外界因素影響的狀態(tài)，因此容易造成低壓缸變形與摩擦，從而出現(xiàn)振動(dòng)。針對(duì)該情況，應(yīng)該采用百分表支承點(diǎn)至低壓缸測量，防止因缸變形導(dǎo)致的外部因素影響，最終避免由此導(dǎo)致的汽機(jī)運(yùn)行振動(dòng)。為了確保機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，要根據(jù)相應(yīng)的安裝圖紙保證汽缸里、外對(duì)準(zhǔn)，以保證對(duì)中心的轉(zhuǎn)子能夠重疊[1]。一旦不讓氣缸的內(nèi)部與外部的中心保持關(guān)聯(lián)，將因?yàn)榭臻g分布不均勻，造成在蒸汽空間中的不均勻光滑、出現(xiàn)振動(dòng)。在冷卻情況下的安裝過程，機(jī)組狀態(tài)與運(yùn)行時(shí)不同，設(shè)備會(huì)隨著溫度的升高出現(xiàn)膨脹，使汽缸中心發(fā)生變化。所以，安裝過程中要作出相應(yīng)的調(diào)整，以降低轉(zhuǎn)子和汽缸之間的偏差。

2 汽輪機(jī)施工中幾種振動(dòng)因素及預(yù)防措施

2.1 檢測基礎(chǔ)

在具體對(duì)汽輪機(jī)實(shí)施安裝之前，首先對(duì)基礎(chǔ)施工內(nèi)容開展細(xì)致的檢測，主要通過安裝設(shè)計(jì)圖紙對(duì)基礎(chǔ)所具備的受力結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)強(qiáng)度展開設(shè)計(jì)，避免基礎(chǔ)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。簡單地說，在汽輪機(jī)施工的過程中，基礎(chǔ)對(duì)它的運(yùn)行可靠性性具有著非常重要的影響，因此，就要求確?；A(chǔ)在汽輪機(jī)施工中不會(huì)由于汽輪機(jī)的重量導(dǎo)致底板下沉，同時(shí)也確保汽輪機(jī)底部不會(huì)出現(xiàn)空洞情況。

2.2 軸承中心標(biāo)高和軸承座的設(shè)置

在對(duì)軸承座實(shí)行安裝時(shí)，需時(shí)刻確保嚴(yán)格地按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求進(jìn)行安裝操作，避免施工工人隨意變更設(shè)計(jì)的現(xiàn)象出現(xiàn)[2]。而為了可以對(duì)安裝所具備的精度進(jìn)行保證，在安裝時(shí)也應(yīng)該對(duì)其在不同溫度、濕度環(huán)境下進(jìn)行多次的測量，且在多個(gè)結(jié)果的前提下求平均值。同時(shí)，為了讓汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不會(huì)由于軸承集合中心和承力中心發(fā)生偏移而出現(xiàn)振動(dòng)的情況，要求對(duì)軸承座實(shí)施安裝的同時(shí)可以進(jìn)一步保證測量的準(zhǔn)確性，以此確保軸承的幾何中心可以同承力中心實(shí)現(xiàn)嚴(yán)密的結(jié)合。

2.3 凝汽器頸部與低壓缸排氣口結(jié)合

在汽輪機(jī)施工過程中，汽輪機(jī)低壓缸本身體積通常偏大，且需要確保其能夠與冷凝器實(shí)現(xiàn)連接。對(duì)此，就要求在對(duì)低壓缸實(shí)施安裝時(shí)有效避免受到外力影響，以此確保低壓缸不會(huì)因外力的作用而出現(xiàn)變形狀況，最終出現(xiàn)振動(dòng)。同時(shí)，要求在安裝時(shí)使用百分表做好支撐點(diǎn)的檢測工作，最大限度上避免變形現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.4 汽缸構(gòu)件中心糾正

為了能夠不斷提升汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)所具有的可靠性性，要求在圖紙的基礎(chǔ)上落實(shí)好汽輪機(jī)外缸和內(nèi)缸的找正工作，由此確保轉(zhuǎn)子的中心與隔板的重合性[3]。若未對(duì)外缸和內(nèi)缸的重合性予以保證，將很可能會(huì)由于汽缸空間分布狀況的不均勻而導(dǎo)致其內(nèi)部蒸汽無法以均勻的方式實(shí)現(xiàn)泄露，進(jìn)而造成了振動(dòng)情況的發(fā)生。在對(duì)其進(jìn)行安裝階段，整個(gè)機(jī)組保持在一個(gè)冷卻、沒有運(yùn)行的狀態(tài)，而在安裝完成，將其投入運(yùn)行之后，汽缸將會(huì)隨著內(nèi)部溫度的增加而出現(xiàn)比較強(qiáng)烈的膨脹情況，并造成汽缸中心發(fā)生了較大的變動(dòng)。為此，就更應(yīng)該在安裝時(shí)考慮到汽機(jī)運(yùn)行時(shí)的受熱膨脹等狀態(tài)所產(chǎn)生的相對(duì)位置、間隙改變，將這部分改變在冷態(tài)安裝時(shí)予以考慮以保證汽缸同轉(zhuǎn)子間位置的準(zhǔn)確性。

2.5 軸承的設(shè)置

對(duì)于絕大部分的汽輪機(jī)而言，其轉(zhuǎn)子軸承都能夠采用可傾瓦式，其不僅能避免油膜發(fā)生振蕩的情況，同時(shí)還具有著良好的穩(wěn)定性[4]。利用可傾瓦自由的晃動(dòng)，也可以在對(duì)轉(zhuǎn)軸振動(dòng)能量實(shí)現(xiàn)吸收的同時(shí)讓軸承具有了較好的柔性和減振性能。

而在對(duì)軸承實(shí)施安裝時(shí)，則尤其要注意支持軸承的軸瓦與軸承蓋之間的施工安祖圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的需要，如果緊力涉及的過大，將可能讓軸承蓋發(fā)生變形的情況，但如果軸承是球面的類型，將很可能由此而出現(xiàn)無法自由調(diào)位的現(xiàn)象；但如果緊力設(shè)置的較小，則會(huì)直接造成軸承出現(xiàn)振動(dòng)。另外，軸承所具備的連接緊力也將對(duì)其剛度造成一定的影響，若其剛度未達(dá)到實(shí)際的要求，在激振力的效力下就很可能出現(xiàn)較大的振動(dòng)狀況。對(duì)此，就要求在安裝時(shí)可以將軸承間所存在的連接螺栓多次地確認(rèn)、擰緊，由此避免由于連接緊力不足而導(dǎo)致的振動(dòng)。軸承墊塊也是在對(duì)其安裝過程中的重點(diǎn)內(nèi)容之一，其主要承擔(dān)著轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過程中由于不平衡情況所造成的離心力，并且還會(huì)始終承擔(dān)著轉(zhuǎn)子自身重力[5]。因此，在實(shí)際安裝時(shí)就需要確保其中的墊塊在承重上面都具有很好的均勻性，各個(gè)墊塊所存在的接觸面積一般來說需要占據(jù)墊塊總范圍的70%為宜。且在接觸點(diǎn)方面，也需要保證其布局的均勻性，以此防止因?yàn)榻佑|的不切合而導(dǎo)致軸承在運(yùn)行中出現(xiàn)很大的振動(dòng)。

2.6 活動(dòng)構(gòu)件和斷葉片

在對(duì)活動(dòng)構(gòu)件進(jìn)行施工時(shí)，要確保不會(huì)有活動(dòng)構(gòu)件被安裝在汽缸的內(nèi)部。由于如果發(fā)生了這種情況，將可能在汽輪機(jī)工作過程中導(dǎo)致活動(dòng)構(gòu)件在氣流的影響下對(duì)汽輪機(jī)葉片實(shí)施撞傷甚至是破壞，并由此導(dǎo)致汽輪機(jī)機(jī)組發(fā)生振動(dòng)的情況。但如果活動(dòng)部件設(shè)置在發(fā)電機(jī)內(nèi)部，也將對(duì)發(fā)電機(jī)造成短路的影響，針對(duì)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)具有著十分嚴(yán)重的安全問題。若汽輪機(jī)葉片出現(xiàn)斷裂情況，將會(huì)使轉(zhuǎn)子所具備的質(zhì)量分布出現(xiàn)非常突出的不對(duì)稱現(xiàn)象，并由此讓機(jī)組出現(xiàn)比較明顯的振動(dòng)情況，不僅存在振動(dòng)相位的改變，還存在振幅大小的改變情況。為此，在對(duì)轉(zhuǎn)子實(shí)施檢查時(shí)要求可以對(duì)其每一個(gè)葉片的外觀展開細(xì)致的檢查，保證其不存在鉚釘松動(dòng)或是裂紋情況的發(fā)生。

3 結(jié)論

本文對(duì)汽輪機(jī)安裝過程中幾種可能產(chǎn)生振動(dòng)的原因和相應(yīng)的預(yù)防控制措施經(jīng)行了介紹，希望就安裝過程中如何避免汽機(jī)振動(dòng)有所幫助。

[1]宋光雄，陳松平，宋君輝，張亞飛.汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子裂紋故障研究及分析[J].動(dòng)力工程學(xué)報(bào)，2012（04）：289～295+320.

[2]張秋生，范永勝，史文韜，胡曉花，丁俊宏，高愛民.1000MW汽輪機(jī)組軸瓦振動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的原因分析及對(duì)策[J].中國電力，2012（12）：7～11.

[3]呂運(yùn)容，陳學(xué)東，高金吉，范志超，楊啟超.我國大型工藝壓縮機(jī)故障情況調(diào)研及失效預(yù)防對(duì)策[J].流體機(jī)械，2013（01）：14～20.

[4]羅桂兵，劉福東，趙衛(wèi)華，王學(xué)華.東汽1000MW汽輪機(jī)汽流激振問題分析及控制措施[J].江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2016（01）：17～19+ 23.

[5]李富榮，張?zhí)戽i，馬 波，崔海賓，趙文強(qiáng).300MW汽輪機(jī)組汽流激振問題的分析及處理[J].青海電力，2015（02）：64～66.

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