从安装及运行角度谈汽轮发电机异常振动原因 程耀斌

从安装及运行角度谈汽轮发电机异常振动原因程耀斌
摘要：汽轮发电机是汽轮发电机组的重要设备之一，对汽轮发电机组的安全稳
定运行有着重要影响。

汽轮发电机产生的振动危害较大，为了确保机组的安全运行，需要对汽轮机产生异常振动的原因进行分析，并采用相应的措施。

关键词：火电厂；汽轮机；运行；安装；振动；分析诊断
引言
在火电厂的众多设备运行过程中，汽轮机组振动异常是非常常见的一种情况，为了保证汽轮机的正常运行，我们需要对火电厂汽轮机安装及生产运行过程当可
能产生异常振动的原因进行分析，以避免由于汽轮机异常振动而不能正常工作给
电厂造成巨大损失。

1汽轮发电机振动过大的危害
汽轮发电机是将蒸汽的热能转换成电能的一种旋转式设备。

汽轮发电机组运
行的可靠性在很大程度上取决于汽轮发电机组的振动状态。

汽轮发电机的振动是
有害的，当振动过大时，会影响机组的安全，使机组不能正常运行。

汽轮发电机
的振动会造成以下危害和严重后果：①二次浇筑体松动，基础开裂；②单元部
件的连接松动，地脚螺栓断裂；③轴承乌金断裂，紧固螺钉松动断裂；④涡轮
叶片因动应力过大而疲劳断裂；⑤引起动、静部件之间的摩擦或磨损；⑥对于
轴封和径向密封，增加蒸汽密封的间隙，增加蒸汽泄漏量，从而使机组经济性降低，在严重的情况下，主轴可能发生弯曲或断裂；⑦发电机转子保护环松动、滑环损坏、电气绝缘破坏，导致接地短路；⑧励磁机碳刷磨损加剧。

因此，在机组出现振动时，应及时找出引起振动的原因，并予以消除，决不允许机组在强烈振
动的情况下继续运行。

2汽轮机安装质量控制不当，造成运行过程中异常振动
2.1汽轮发电机基础施工
在汽轮机安装过程中，如出现基础下沉或变形，则会导致基础台板与基础贴
合不密实引起机组异常振动。

所以在汽轮机基础土建施工的过程中，土建单位应
严格按照施工图纸和规范施工，保证基础有足够的强度，各测点沉降量基本一致。

2.2轴承座安装
在对轴承座进行安装的过程中还需要严格按照相关的土质规范来进行，并要
求抽承座其几何中心能够与轴颈的承力中心相重合。

否则就会导致在机组运行过
程中，因为轴承几何中心与轴颈承力中心未能够有效重复而大致例句的发生，并
会在轴承座底面与基础面贴合不密实的情况下出现轴向振动。

此外还需要严格按
照施工图纸的规范要求来保证汽轮机与两端轴承的标高，并使得其负荷能够得到
合理的分配，只有这样才能够避免机组的自激振动等情况的发生。

此外当出现了
两端轴承负荷分配不够合理的情况下，其负荷比较重的一段，轴瓦乌金的温度就
会得到一定程度的上升，从而导致碾瓦现象的发生，并引发机组出现振动这一现象。

2.3低压缸排汽口与凝汽器颈部链接
在进行低压缸以及凝汽器的连接过程中，要求相关的施工人员在汽封洼窝处
以及低压缸的四个支撑脚出进行百分表的设置，来监视其在施工过程中不会受到
外力的影响，只有这样才能够避免因为缸体受到外力而产生的变形，并导致机组
中心偏移而产生的振动情况。

2.4汽缸及缸内部件中心找正
在进行缸体以及刚内部的套找中心时，还需要严格按照图纸以及相关的规范
要求来进行施工，并且需要将缸体中心以及隔板的中心充分保持一致，将转子中
心与转扳中心保持一致，否则就容易造成动静间隙不均，并且会在汽轮发动机运
行过程中出现蒸汽在圆周上不均匀泄露的情况，从而引起间隙自激振动。

此外在动、静部分的中心出现了严重超标这一情况时，其也可能引发动、静之间的摩擦
现象，并会导致转子出现热弯曲以及运动不稳定等诸多问题，并导致强迫振动的
发生。

2.5轴系连接
在将转子进行水平放置的过程中，其也可能因为自重而导致静挠曲的产生，
因此在各个机组的转子安装完成之后，还要求其重心线应当连接在一个光滑连续
的曲线上面，这样才能够确保各个轴承上的负荷保持一致。

只有在这基础上来将
整个转子都连接在一起，才能够保证该转子的运行平稳性。

在确定了转子的扬度
之后，还需要将汽机纵向水平随之而定，并要求各轴承负荷、转子受力、轴向力、转速也随之而定。

在连接轴系的过程中还要求联轴器与轴颈能够保持童心，其连
接螺栓用力对称，这样也能够在转子处于旋转状态的情况下，来避免轴系同心度
以及平直度不达标而导致的振动激振力产生，并能够避免机组振动的发生。

2.6轴承的安装
现阶段有许多汽机转子轴都采用了可倾瓦式，其不仅具备有良好的稳定性，
还能够有效避免油膜振动情况的发生。

通过可倾瓦式的轴承安装方式，使得可倾
瓦能够进行自由的摆动，并可以在增强支撑柔性的基础上，来对转轴振动能量进
行吸收，来起到一个良好的减振效果。

因此在轴承的安装过程中，其也就需要确
保支撑轴承的轴承盖能够与轴瓦之间的紧力的合理性。

对于支撑轴承轴的垫块，
其需要同时承受轴承的重量以及转子运行过程中产生的离心力，因此在具体的安
装施工中还需要确保垫块能够均匀承重，否则就会导致较大振动的发生。

2.7滑销系统间隙调整
在汽轮机的运行过程中，缸体经常性会受到高温高压的影响，并产生较大的
热膨胀，这也就需要在汽机的缸体上进行滑销的设计，来引导机组能够朝着预定
方向进行自由的膨胀以及收缩。

在具体的汽轮机安装过程中，还需要严格按照设
计要求来进行销槽间隙的预留工作，并需要确保滑动面的光滑与平整程度。

2.8控制好发电机空气间隙、磁力中心安装要求
在电力经过了发电机的转子之后就会导致热量的产生，并使得大电机转子与
定子出现气隙不均匀的情况，从而引发因为电磁性能不良而导致的机组振动。

3汽轮机启动及运行不当导致汽轮机异常振动
（1）在进行汽轮机的启动过程中，一旦出现暖机时间较短、升速过快或者负荷过快的情况，其也就容易导致气缸出现受热膨胀不均匀以及滑销系统无法正常
运行等情况，并导致气缸对转子出现一定的相对偏斜情况，使得机组出现不正常
的位移以及振动。

（2）汽轮机在启动时如果进入了冷水或者冷气，就会导致下气缸因为突然冷却而产生拱背变形，导致转子起风出现摩擦。

此在转子在高温条件下一单遇到冷水，会直接导致下半部受到冷却，表面急剧收缩，从而让转子出现弯曲变形情况，并导致汽轮机在后期运行过程中出现振动异常的情况。

（3）如果在汽轮机组运行突然出现了真空下降这一情况，就会导致低压缸排气温度提升，后轴承受热上台，使得机组中心被破坏，并引起振动。

（4）如果机组在运行过程中其进汽温度超过了设计规范之后，导致胀差与气
缸变形增加，并导致机组中心移动超过了设计的需求，从而导致振动发生。

（5）油膜不稳定或破坏，将会使轴瓦乌金很快烧毁，进而引起因受热而使轴颈弯曲，以致造成剧烈振动。

（6）当蒸汽带水进入汽轮机内发生水冲击时，将造成转子轴向推力增大和产生很大的不平衡扭力，进而使转子产生剧烈的振动。

（7）当发电机出现了转子与静子出现了间隙不均匀以及线圈短路内部故障后，就会导致机组振动发生。

结语
异常振动是火电厂汽轮机发电机组运行中一种常见的情况，为避免这一情况
的发生，我们应该在汽轮发电机安装及汽轮发电机生产运行过程中，加强施工单
位安装人员与电厂运行人员的责任心，安装人员严格按照图纸及规范进行施工，
运行人员必须严格安装运行规程操作，只有这样，汽轮发电机异常振动的发生才
能有效避免。

参考文献:
[1]孟小红，李晓东.汽轮发电机组安装对振动影响分析[J].河南电力，2015（03）：44~46.
[2]卞立中，李金.汽轮发电机组异常振动的原因及处理[J].机电信息，2011（12）：82~83.。