汽轮机组安装中振动影响因素分析

汽轮机组安装中振动影响因素分析

葛圣雪

黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司热电厂 黑龙江省鹤岗市 154100

摘要：目前，随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也越来越迅速。汽轮机安装具有一定的技术性，有一定难度，实际的安装操作中必须积极克服机组振动问题，掌握汽轮机的安装技术，控制安装中的振动问题，才能确保汽轮机的安全使用，提高其运行效率，从而支持其正常功能的发挥。

关键词：汽轮机组安装；振动；影响因素分析

引言

社会经济与科技的发展，推动了我国电力领域的蓬勃发展。汽轮机是电力系统的重要部分，汽轮机安装过程非常复杂，对专业技术要求高，安装中受到各种因素影响，任何环节出现失误都会影响日后发电机厂的正常工作。有效地避免汽轮机在安装中出现故障十分重要，本文对汽轮机安装中的震动原因及预防策略进行了分析研究，为相关技术人员进行安装工作提供帮助，确保汽轮机安装工作顺利有序地开展。

1汽轮机工作原理及特点

在汽轮机运行过程中，需要借助于蒸汽设备来挤压蒸汽，并通过轮换的作用来进行转换，通过在汽轮机组内进行热交换，以此来将蒸汽能转化为机械能，提供了机械设备生产使用。由于汽轮机带离心压缩机，因此通过打开闸门检测机组运行状态，并获取到汽轮机带离心压缩机的实际运行参数，这在汽轮机组调节过程中具有非常重要的作用，有利于提高机组整体运行效率，保证汽轮机稳定的运行。在实际汽轮机应用过程中需要重视其配套设备。由于汽轮机主要构成组件为轮转部位和联动区域，在使用过程中汽轮机需要处于较高的温度下，这也使汽轮机具有较高的精密度，并需要与加热器设备结合，以此来构成较为稳定的结构部件。在实际应用中汽轮机优势十分明显，对于整体设备功耗和转化单位面积热能的提升都具有极为重要的意义。

2汽轮机发电机组故障诊断处理的意义

汽轮机是以蒸汽为工作介质的旋转式原动机，具有单机功率大、运行平稳、使用寿命长等系列优点，在现代大型火电厂中，以汽轮机为原动机驱动同轴发电机生产电能。火力发电厂中三大部分都属于旋转机械的汽轮机在火电厂生产中处于至关重要的地位。汽轮机组发生故障会带来巨大的经济损失，引发严重的安全隐患。转子的外形是轴对称旋转体，实际上，因制造水平与装配误差，转子质心与转子几何中心不重合产生了质量的偏差。偏心质量使转子产生一定的离心力，在通过旋转中心线的静止面上投影是周期性简斜外力，引起转子震动的激振力，转子与其他弹性体一样有自己的自振频率，激振力频率与转子震动频率相等时产共振现象。共振时弹性体振幅大，会对汽轮机发电机组造成严重的影响，汽轮机事故中，以震动发生的事故比例最大。机组正常运行振动值与变化应较小，机组振动值变化大，说明设备出现了一定程度的故障。目前，神经网络在故障诊断领域的应用中，多侧重于大型发电机组等方面，大多采用频谱分析法对网络进行训练，本文将频谱法与轴心轨迹作为训练样本相结合，更准确实现故障诊断。根据汽轮机发电机组常见的故障特征，在训练样本中加入轴心轨迹特征数据，找出分类能力、学习速度等方面相对优秀的神经网络，提高诊断的准确性。

3 汽轮机组安装中振动优化措施

3.1机组中心影响的控制

机组中心具体以转子与汽缸或是静子的同心度、支撑转子各轴承的标高、轴承连接的同心度和平直度等内容为主。当转子与汽缸或是静子同心度存在过大偏差时，易出现振动故障及动静碰磨，一旦磨损部位在转轴位置，则会造成转子弯曲，导致振动加剧。同时当连接轴系不同心和不平直时，转子会出现预载荷，一旦其处于转动状态，则会产生激振力，引发机组振动。因此针对于机组中心问题，在实际汽轮机组安装作业时，不仅要严格按照图纸要求，同时还要在厂家指导下，与现场实际情况相结合，针对于具体的影响因素进行调整和处理。对于低压转子按照其设计要求来对其前后轴径的扬度进行调整，以基准的低压转子为基础来进行整条轴系的找正，然后再相对于转子来对相关静止部套、缸体等进行调整。联轴器则依据联轴器中心偏差的测量结果来进行调整。

3.2科学安装轴承

为了防止汽轮机油膜发生振荡，则要注意汽轮机转子轴承的选配，一般选择可倾瓦式，这样能够提升汽轮机稳定性。可倾瓦式轴承具有自由摇摆功能，一方面有效地吸收了振动，另一方面也提升了轴承自身的柔度、韧性，提升其抗震性。实际的轴承安装过程中，应该重点关注发挥支持功效的轴瓦和轴承盖二者间的紧力，确保其达到设计图的规定，当发现紧力较大，则将导致轴承盖变形，相反，轴承若为球形，则将影响其调位的灵活性，相反，假设所设紧力达不到规定标准，则将造成轴承振动，而且其自身所承担的连接经历也将影响刚度，刚度不合格则将出现更大的振动，对此则要反复检查用来链接轴承的螺栓，要多次拧紧，防止由于松动造成的振动。轴承垫块是一个关键部件，转子旋转中，如果发生任何不平衡现象则将出现离心力，需要垫块承受，也要承受来自于自身的体重，基于轴承垫块特殊性，就要尽量让其均匀承重，垫块的接触面一般需要达到其自身的70%，而且要均匀布设接触点，这样才能控制接触不均匀所导致的轴承振动问题。

3.3摩擦振动成因与对策

汽轮机振动还可能是摩擦所导致，其振动特点体现为：①转子热弯曲带来的不平衡力，振动信号主频依然为工频，然而，因为遭受冲击力、以及其他的非线性因素的干扰，从而出现少量分频分量，波形还可能出现削顶问题。②摩擦出现时，振动幅值也有一定的波动变化，而且这种波动会接连持续一段时间，遇到较强的摩擦，幅值与相位则相对稳定，对应的振幅则将迅速变大。③降速中，超越临界点，其振动则更大，停机以后转子变静，对应测出大轴的振动幅度也将明显上升。由于摩擦较大，汽轮机可能发生抖动、震颤等现象，从而影响其正常运行。由于摩擦所导致的汽轮机振动最关键是要控制摩擦，一般则需要在汽轮机局部部位涂抹润滑油，特别是一些重摩擦部位应该实行润滑处理，以此来控制汽轮机摩擦加剧，控制振动现象。摩擦振动会带来较为严重的危害，必须加大力度控制摩擦，对此需要日常做好汽轮机的维护与检修，要及时发现摩擦症状，当出现摩擦声音时则要及时加以检修，防止摩擦过度带来零部件的损坏。

3.4解决安装时发电机、励磁机磁场中心不对称的情况

汽轮机组安装时当发电机与励磁机磁场在轴向磁场中心和圆周方面磁场中心出现不对称时，则会引发振动问题发生。因此在现场安装时，在没有特殊情况下宜现场测量发电机的空气间隙和磁力中心，由于结构原因无法现场测量时，对于发电机空气间隙安装过程中没有变动过出厂装配位置的情况可以不再进行测量，对于结构原因无法按照常规方法测量磁力中心时，宜在穿转子前做好定子、转子轴向相对位置的外引值的方法，以此来对磁力中心进行确定。在解决轴向磁场中心和空气间隙问题时，宜根据现场情况，并在厂家指导下进行适当的调整，确保轴向磁场中心和空气间隙与要求相符。另外，安装时还要做好转子和定子的绝缘测试工作，以此来保证机组运行的安全性。

结语

汽轮机的正常运行直接关系到整个机组的运行，而决定汽轮机能够正常运行的关键就是汽轮机的初始安装效果。目前汽轮机在安装过程中会由于各种原因导致汽轮机振动，无法正常作业。通过本文的分析掌握了导致汽轮机振动的各种主要原因，而且制定了有效的控制预防控制措施，能够有效降低在安装过程中引起汽轮机振动的可能，从而实现汽轮机的良好性能，实现电厂的良好效益，进而促进整个电力行业的发展。

参考文献

[1]魏志栋.浅谈安装过程中预防汽轮机振动的方法[J].城市建设理论研究（电子版）,2015(07):705-706.

[2]张青年.简述在汽轮机本体施工中如何消除安装因素引起的机组振动[C].天津市电力学会2004年学术年会优秀论文集,2004:443-446.