汽轮机轴承振动大的原因探索及处理

汽轮机轴承振动大的原因探索及处理
摘要：随着我国社会经济的发展和科学技术的进步，电力行业有了新的发展，对于发电厂汽轮机在工作中存在的轴承振动有了新的解决方法。

基于此，本文以发电厂汽轮机轴承振动作为研究对象，根据实际情况分析发电厂汽轮机轴承振动的原因，详细阐述发电厂汽轮机轴承振动的故障诊断和有效的处理方法，为今后的发电厂汽轮机轴承振动处理提供参考。

关键词：汽轮机；轴承振动；原因；处理
引言
汽轮发电机组是发电厂的核心设备，振动水平是衡量机组安全可靠性最重要的指标。

随着时代的进步，对发电厂汽轮机组轴承异常振动进行有效解决已经成为相关技术人员的一项重要工作。

因此，必须使用合理的技术对机组故障进行分析，并通过相应措施加以解决，保证汽轮机的平稳运行。

1汽轮机
1.1工作原理
汽轮机工作原理主要来源于锅炉的蒸汽进入汽轮机做功，蒸汽在喷嘴中产生膨胀，压力降低，速度增加，蒸汽的热能转变为蒸汽的动能，高速汽流流经叶片时，汽流方向改变，从而推动叶轮旋转做功，从而把蒸汽自身的热能量逐渐转化成供给汽轮机转子旋转的机械能量。

1.2结构部件
汽轮机一般主要包括转动部分与静止部分。

其中，转动部分也就是转子，主要部件包括联轴器、叶轮、主轴、动叶片等。

而静止部分则涵盖了进汽部分、汽缸、隔板、汽封、轴承等等。

因为汽轮机大多数情况时在高温高压下，以高转速运转，因此，属于精密型重型机械设备。

1.3汽轮机特点
汽轮机具有一定的独特优势，即蒸汽流动速度快、连续性良好、蒸汽流量较大等，因此，可以发出的功率相对较大。

就大功率汽轮机而言，可以利用较高的蒸汽温度与压力，所以，热效率也比较高。

就汽轮机问世之后，大多数专家都在不断探究汽轮机的可靠性、实用性、安全性等。

而且在科学技术水平快速提高的影响下，汽轮机的整体性能十分优越，在其中很多领域都得到了大力推广。

2汽轮机机械振动故障的危害
2.1各部分被破坏
在汽轮机机组发生剧烈振动时，会产生严重摩擦，导致端部轴封与隔板位置被损伤。

如果机械振动的程度较大，则会造成叶片与围带等各个部位应力不断增加，从而达到机组运行疲劳阶段，轴承位置振动过大，则会进一步导致乌金表面发生脱落和碎裂问题。

2.2引发严重的设备事故
汽轮机机械振动幅度太大，会直接影响保安器与其自身的安全性能。

而再加上误操作现象，则势必会引发安全事故，造成停机。

甚至还会严重损坏发电机线圈或铁心片，出现短路或断路问题。

3发电厂汽轮机轴承振动原因分析
某发电厂汽轮机运行超过100小时以后，通过在线状态监测和故障诊断系统的测试得知发电厂汽轮机到达3000转的时候，内部高压缸存在碰磨情况，启动发电厂汽轮机后会有左右方向不均匀现象，从而使高压缸存在膨胀不畅，发电厂
汽轮机轴承发生振动异常，2号轴承最大振动高达180um，振动信号以工频为主，同时含有低频和高频分量，振动波形出现很明显的削波现象，轴心轨迹紊乱。

工
作人员经过观察分析判断发电厂汽轮机轴封与汽封存在比较严重的磨损情况，机
组存在明显的安全隐患，需及时安排检修。

除了对发电厂汽轮机高压缸进行故障检测，该发电厂的工作人员对设备低压
缸也进行了故障检测分析，发现低压缸也存在问题，导致发电厂汽轮机轴承振动
异常。

检测中发现发电厂汽轮机低压缸也有动静碰磨的问题，导致蒸汽参数低于
标准值，汽封间隙过小，不排除有人为调节的可能;同时，检查发现发电厂汽轮机
低压缸低压轴有进水现象，排气的温度比较低，发电厂汽轮机低压缸内部有较高
的真空，发电厂汽轮机轴承的受力不够均匀，摩擦程度较大。

与高压缸不同，发
电厂汽轮机低压缸是双流式的构造，低压缸内部是双层结构，和轴承焊接，真空
如果过高会导致低压缸缸体发生变形，刚度也因此变低，相应的发电厂汽轮机轴
承振动异常也显现出来。

4发电厂汽轮机轴承异常振动的处理措施
4.1解决高压缸问题的方法
为了有效解决高压缸出现的膨胀工作不顺畅的问题，应该先通过仔细的研究
与分析，找出其产生的原因，并在此基础上结合相关的厂家建议和实际工作经验
对其进行处理。

以高压缸中存在膨胀不畅的问题为例，具体可以从以下几方面对
其进行处理:应该先在前轴承箱台板的滑块下面放置一个不锈钢片，并有效调节前
轴承箱与滑块二者间的间隙，保证其间隙距离在0．1mm以下。

同时应该在前箱
台板的滑块表面上均匀涂抹红丹，使表面与前箱底部之间形成对磨，并尽可能增
加对磨接触的面积，从而有效提高其安全性能。

之后，要在高压缸中另开一个注
油孔，并在其周围设计出相关的注油管道，从而通过注油的方法使润滑效果得到
有效提升。

还要重点检查滑销系统，滑销系统存在卡涩，将导致缸体在受热时膨
胀不出去，受到压缩而产生压应力，冷却时收缩不回来而产生拉应力。

检查滑销
表面要有较高的光洁度，并与缸体的结合面有一定的间隙，及时更换磨损较严重
的滑销，并在更换好滑销后，把有着良好耐高温特点的润滑脂涂抹在新的滑销表面，延缓锈蚀的发生。

最后，要根据实际情况与需求，对负荷分配进行科学、合
理的调整与控制，从而有效降低电端的猫爪垂弧。

应该对垂弧进行多次测量，只
有保证猫爪垂弧差在0．05mm之下，才可以将其投入使用。

使用涂抹丹红、设置注油管道、更换滑销以及调整负荷分配等方法对出现问
题的高压缸进行有效处理之后，再通过测试可以发现，高压缸异常情况消失了，
同时在正常运作过程中，轴承没有出现振动异常的问题，而且保持在较小的振动
幅度范围之内安全运行。

4.2解决低压缸问题的方法
发电厂汽轮机中不仅高压缸会出现明显的异常情况，低压缸也会存在相应的
问题，这些问题也会直接导致发电厂汽轮机出现异常振动，对此以下几点可供参考:发电厂汽轮机中如果低压轴封与汽封的磨损比较严重，甚至存在威胁发电厂汽
轮机正常运行，建议改变汽封方式，将传统梳齿型改为新型DAS型及浮动齿蜂窝
型汽封，经过分析与研究得知，新型的汽封方式具有较好的耐磨性能，可以缓解
发电厂汽轮机的异常振动; 另外需检查低压缸支座与台板连接的螺栓间隙，必须
要留足够的间隙，以保证低压缸的自由膨胀，否则也可能会引起振动变大。

如果
发电厂汽轮机低压缸内部下降量巨大，建议至少抬高隔板0．01毫米，还可以提
升低压缸端部汽封，降低发电厂汽轮机的动静碰磨;如果发电厂汽轮机低压缸中有
较为明显的变形情况，或者低压缸刚度低于标准值，可以采用一定的加固方法进行固定，部分工作人员使用筋板对低压缸进行加固，筋板可以较好的起到辅助支撑的作用，也能够在一定程度上降低发电厂汽轮机轴承异常振动给设备带来的威胁。

经过有效的加固之后，某发电厂的员工再一次对低压缸进行详细的分析与检查，发现低压缸的变形与发电厂汽轮机轴承振动的幅度有了较大程度的降低，问题处理之前，低压缸变形量有3．97毫米，完成加固以后，低压缸的变形量降低到2．17毫米，发电厂汽轮机轴承洼窝变形量也降低了百分之五十六，达到了厂家说明书要求的标准。

（删除部分和主题不搭）结语
随着我国电力行业的进步与发展，发电厂汽轮机在运行中轴承异常振动大多数是非正常振动，经过对异常情况的状态监测和故障诊断，结合试验研究可以确定问题的出现需要从汽轮机的高压缸与低压缸两方面整体分析，根据实际情况分析问题存在的原因，通过检查滑销系统、改变汽封方式、加固支撑增加强度等方式对高压缸与低压缸进行有效的故障处理后，降低了汽轮机轴承振动值，从而提高发电厂汽轮机运行的安全性和稳定性。

参考文献
[1]耿继慧.分析汽轮机异常振动的原因及应对措施[J].大科技，2013（36）.
[2]曾华荣，邓立志.汽轮机振动故障的原因以及处理对策[J].大科技，2014（22）.
[3]马可，姜耆超.汽轮机振动异常的原因及解决对策[J].科技创新与应用，2013（11）：106.。