1000MW汽轮机轴承振动异常原因分析及处理

1000MW汽轮机轴承振动异常原因分析及处理

摘要：介绍了某发电厂上汽产超超临界N1000-26.25/600/600型汽轮机轴系和机

组结构特点，通过分析总结，查找引发#1轴承运行中振动异常的原因，提出了运行控制措施和检修处理方案，消除导致#1轴承运行中的振动偏大的原因，确保振动参数长期稳定，提高了机组运行的安全性和经济性水平。

关键词：汽轮机；轴承；振动；膨胀不畅

引言

某发电厂#14机组采用的是上海汽轮机厂（简称上汽）引进西门子技术生产的超超临界1000MW汽轮机组。该型百万机组轴系主要由高压转子、中压转子、低压转子、发电机转子

及励磁机转子组成，各转子之间均采用刚性联轴节连接。汽轮机中压转子、低压转子均采用

单轴承支撑，轴承座为落地式结构。汽轮机的转子由径向椭圆轴承支撑，其轴系布置如图1

所示。

1 某厂#14汽轮机#1轴承振动大情况

2016年初开始，某厂#14机组在运行中出现了#1轴承振动的异常情况（见表1），主要

表现为#1轴承振动偏大且不稳定，特别是在主蒸汽温度较高或在AGC由低负荷加至较高负

荷过程中，#1轴承振动有突升且大幅度晃动的情况。

5 结论

通过对#14机组#1轴承振动大问题的分析和原因消除，我们可以得出以下一些结论和经验：

（1）#14机组运行中#1轴承振动大的异常情况，主要原因是高压缸排汽管道膨胀受阻引起的，#1轴承自身结构强度的变化是次要因素。

（2）从运行试验到原因分析、到运行中的参数控制和检修中的排查消除，为国内同类型机组类似异常情况的处置积累了经验和方法。

（3）上汽生产的该型汽轮机组，大修周期长达12年，特别是其单支撑的轴系和桶式高

压缸的结构特点，导致运行中和平时的检修中消除一些涉及汽轮机本体的缺陷存在较大难度。

参考文献：

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理[ J ]．浙江电力，2011，30（10）∶32-36.

[3]陈建县.1 000 MW 超超临界机组汽轮机轴瓦振动原因分析及处理方法[ J ].华东电力，2010，38（3）∶421-424.

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特性[ J ].湖南电力，2010，30（S）∶60-64.

作者简介

丁鑫（1981-）男，工程师，从事发电运行管理工作，研究方向为汽轮机运行维护。

电厂集控运行中汽轮机运行优化策略探讨

高士祥

（内蒙古白音华满都拉铝电有限公司内蒙古锡林郭勒盟 026200）

摘要：当前，在电厂的运行过程中，普遍都会采用集控运行的模式，充分发挥电厂运行

的效率，提高电厂运行的质量.如何科学合理的打造电厂集控运行的新模式，对汽轮机运行进

行优化，这是我们需要研究的课题.本文主要研究了电厂集控运行过程中的汽轮机运行优化策略，提出了优化的方案和具体的措施.

关键词：电厂；集控运行；汽轮机；运行优化

汽轮机组在生产工艺中高效、安全、稳定的运行，关乎着火力发电行业的平稳发展态势，面对科学技术的高速发展与普及，电网工业对于汽轮机的改造势在必行，只有不断提高汽轮

机组设备的应用水平，才能有效的促进电网行业的经济发展。汽轮机是发电厂火电机组的三

大主要生产设备之一，对重要设备要定期进行检查与优化，提高火力发电厂的工作质量，增

加火力发电厂的发电量。

一、汽轮机的构成及工作原理介绍

汽轮机作为火力发电厂的主要生产设备，其运行情况会对电厂的发展产生尤为关键的影响。从结构上来说，汽轮机主要包括两大部分：转动部分与静止部分。其中转动部分，又可

以称为转子部分，主要由叶轮、主轴、动叶片以及联轴器等组成，而静子部分则主要由气缸、隔板、进气部分、汽封以及轴承等组成。两大部分对于汽轮机的运行发挥着十分重要的作用。

汽轮机的运行主要是利用蒸汽的热能从而实现做功的旋转机械，是通过将热能转换为机

械能的过程。在整个运行过程中，汽轮机的运行主要涉及到两个工作原理：第一，冲动作用

的原理。汽轮机中的高速蒸汽在通过动叶片构成的气道时，蒸汽的流动方向也会发生相应的

变化，从而对叶片产生冲动力。这种冲动力会推动叶轮转动，从而做出机械工。第二，反动

作用的工作原理。在汽轮机的运行过程中，蒸汽会在气道内膨胀并加速，这时强大的气流必

然会对动叶片产生强大的反动力，从而推动叶轮的运动做出机械功。第一种工作原理下，动

叶气道内的气流并不会出现膨胀加速的情况，仅仅会发生方向的改变。但是，第二种工作原

理下，气流会发现膨胀加速，气流也会发现方向改变。

早在上个世纪五、六十年代，汽轮机开始在热电厂应用，并发挥巨大的效益。但是，随

着社会经济的发展，国家能源结构也在进一步调整，国内的天然气供应不足，原有的汽轮机

也满足不了社会发展的需求。针对目前汽轮机运行机组逐渐老化的情况，相关工作人员要完

善点检定修工作，从而做好汽轮机的状态监测、故障诊断及劣化处理工作，及时应对设备的

突发情况。同时，还要提高各种辅机设备的可靠性，做好设备维护工作，及时整改各种安全

隐患。

二、目前汽轮机存在的问题

2.1汽轮机的配汽方式

复合型配汽方式是当前汽轮机配汽的主要方式。在不同的阶段需要通过不同的方式来实

现汽轮机的运行。在高负荷阶段，通过顺序阀的方式来实现汽轮机的运行，效率较高。而在

启动或者低负荷阶段，通过单阀的方式来实现汽轮机的运行。但是低负荷阶段效率不高，具

有节流耗能损失较大的问题。

2.2汽轮机的启停

汽轮机的启停过程是转子应力的变化。汽轮机在运行情况下，转子表面蒸汽参数发生升降，转子内部处于不稳定的温度场，转子长期在这种高温、高压下持续工作，如果参数处理

不当，启动停止的过程中会产生较大的损耗，最终导致汽轮机工作效率较低，同时减短汽轮

机的使用寿命。

2.3汽轮机机组能力

汽轮机的汽阀是造成汽轮机能耗的重要原因。汽轮机的汽阀有单阀调节和顺序阀调节两种。单阀调节主要是通过汽轮机蒸汽参数直接调节控制，而顺序阀的调节是由喷嘴控制蒸汽

阀门的开关。但是这种调节只能是在汽阀压力较小的时候，当汽阀压力较大的时候，就容易

造成外缸和喷嘴变形，导致其密封性及部分机组能力损失，进一步导致汽轮机机组耗能增大。

2.4密封水系统问题