汽轮发电机组振动的各种因素

汽轮发电机组振动的各种因素

【摘要】汽轮机组从设计到运行的过程都可能产生振动，必将影响整个系统的功能发挥，对此，必须引起管理部门的重视，本文从其设计，制造，安装和检修几方面进行分析，找出了影响机组振动的因素，提出具有针对性的措施。

【关键词】汽轮发电机振动影响因素

汽轮机组的轴承振动程度直接影响到机组整体的运行情况，只有保证安全的运行，才能保证收益，引起发电机组异常振动的原因很多，可能是由于振动制造的问题，或者是安装检修不当造成的振动，本文就对其进行详细的分析。

1 设计制造不当导致的机组振动

汽轮发电机属于调整运转的机械，一旦质子与旋转中心无法重合，会产生离心力，对轴承产生激振力而使之引起机组振动异常，这就要求在安装时要对每片叶片进行平衡检查，保证其不平衡的数值在合格的范围内。

从制造的角度上来看，造成汽轮发电机组转子不平衡的原因是由于对机械的精度处理不当，装配工艺无法满足生产需要，因此，必须提高机械加工的精度，保证质量，降低转子的原始不平衡。

设计不当也会引起机组振动，轴承的选取，稳定性不足都会导致振动，引发机组运转危险。

2 安装检修不当导致的振动

安装与检修过程中的工艺质量对于机组振动的影响十分大，经过实践分析，由于安装和检修引起振动的情况十分普遍，其中主要有以下几个方面：

2.1 标高安装不当

由于轴承的标高没有按照设计的要求安装将会导致两端不平衡，引发自激振动，油膜振动和汽流激振等；而负面较重的一边，由于吃力太大，会引起轴瓦温度升高，当轴瓦乌金温度达到一定值时，很容易产生轴瓦乌金过热现象，从而造成机组的振动。这就要求在安装过程根据设计的要求进行安装，结合现场的实际情况调整标高，保持平衡。

2.2 轴承自身特征决定

轴承的轴瓦、顶隙对轴承的稳定性有一定的影响，外界因素影响下极容易导致振动。而其连接状况则主要影响其刚度，如果刚度不足，引起的异常振动将较大，这就要求必须做好刚度的控制。

2.3 机组中心运行状况的影响

机组中心主要包括转子与汽缸或静子的同心度，支撑转子各轴承的标高，轴系连接的同心度和平直度。转子与汽缸或静子的同心度偏差过大的情况下，将会引起振动，发生彭磨的话将会导致强迫振动，危害极大。

2.4 滑销系统的影响

机组在运行后都属于带负荷受热，将产生膨胀，必须控制其膨胀，避免自由膨胀。滑销系统就是用于引导机组膨胀的。如果滑销系统卡涩将会限制其膨胀，引起振动，严重的情况下，将导致机组破坏。

2.5 动静间隙引起的振动

汽轮机转子与汽缸和汽、轴封之间以及发电机转子与静子之间都存在间隙。如果间隙过大，将会降低汽轮机的内效率，如果汽轮机和轴封之间的间隙超出范围会导致空气内漏，影响机组的真空和效率。同时，也要控制其间隙避免其过小，导致动静碰磨，引起振动超标。因此，控制转子与静子的距离十分重要。

2.6 转子结垢引起的振动

在进行定期的机组大修过程中，要对汽轮机叶片上的结垢进行彻底的清理，采用正确的除垢方法，同时对整个转子除垢，避免由于质量不平衡引起振动。

2.7 转子中心孔导致振动

现代汽轮机转子大轴都有中心孔，在其两端用堵头封住，在检修过程中避免异物进入，否则将会导致异常振动。

2.8 活动部件导致振动异常

检修过程中如果有活动进入汽轮机，大修后开机活动部件可能在汽流的冲击下撞伤甚至损坏汽轮机叶片，从而造成严重的事故，并引发机组振动。

3 运行状况不当导致的振动

除了以上的原因外，运行状况不当导致的机组振动现象也较为频繁。

3.1 机组膨胀导致振动

机组膨胀是受到滑销系统制约的，如果当滑销系统没有问题，运行失误也将导致膨胀。暖机不够或者是升速加负荷都将导致机组膨胀，非常容易导致机组的动静碰撞导致振动。

3.2 润滑油温不当

轴颈的稳定性不足也将引起振动，而润滑油在轴瓦内开成的油膜如何又是影响转子稳定性的一个重要影响因素，温度过高或者过低都将导致轴承不稳，引起振动。

3.3 轴封进气温度的变化

轴封的进气温度不会完全一致，调整进气温度将会引起一定的振动，引起标高的变化和气封处间隙的变化，导致机组振动。

3.4 机组真空与排气缸的温度变化

二者是相辅相成的，一个因素变化，另一个因素必然改变，排气缸温度的变化将引起轴承标高，对机组振动产生影响。

3.5 发电机转子电流的影响

电流通过，转子运行，产生热量，这部分热量会导致转子出现膨胀现象，如果发电机转子本身存在一定的质量不平衡，力矩改变引起转动，导致机组振动；如果发电机自身存在膨胀不均，将会出现动态不平衡，恢复冷态进这一不平衡消失。

除此之外，如果发电机内部本身有短路情况，电流通过的过程中，发电机转子会产生局部热能过大，热量堆积，产生较大的膨胀，与其他部位的膨胀产生差别，将再次形成动态质量不平衡的现象。

3.6 断叶片引发汽轮机组的振动

汽轮机组出现断叶片的情况，转子的质量分布将会发生改变，这将引起机组振动的变化，这一现象在运行过程中很难被发现，振动的变化将会引起振动相位发生改变，现场施工中的仪表一般只能监视振动大小的变化，所以，必须尽量避免断叶片的出现，这就要求在设计与制造安装过程中采取有效的控制措施，减少机组运行过程中的振动，尽量维持平衡。

4 结语

综上所述，我们发现，影响汽轮机组振动的因素很多因此，所以要加强人员的管理水品，提高检修质量，保证汽轮机组的平稳运行。

参考文献：

[1]汽轮机组振动的标定.热能动力工程，2009（4）.