摘要：汽轮机组是发电厂运行的重要基础，汽轮机组作为主要的动力设备其轴承运行的安全性、稳定性至关重要。文章通过对发电厂汽轮机组轴承震动问题进行分析，结合实际情况提出相应的处理措施。
关键词：发电厂；汽轮机组；轴承震动；震动处理
引言
为了了解发电厂汽轮机组在工作过程中轴承经常出现异常振动的现象的原因，并根据机械原理寻求出解决方案和对策，从而避免在汽轮机组使用过程中再次出现异常，文章对单轴四缸凝汽式的汽轮机进行研究，其中高压缸设计为単流式，低压缸设计为双流式。在出现轴承振动的第一时间对其进行拆解，结果显示，是高压缸和低压缸出现了问题。
1发电厂汽轮机组轴承振动原因分析
1.1汽轮机主轴激振现象
汽轮机主轴运行工况是反映汽轮机是否安全稳定运行的关键指标。汽轮机主轴的转速、偏心度、轴振动和胀差等参数变化都会引起轴承的异常振动，尤其是高参数大容量火力发电厂，其蒸汽对汽轮机的叶片不断产生冲击，导致气流激振，汽轮机主轴经常受到气流激振现象的影响后，导致与汽轮机主轴相配合的轴承振动异常，甚至振幅扩大。
1.2高压缸动静碰磨
在经过长时间的运行测试后,发现当汽轮机组冲转值超过3000转时,“蛙跳”问题会出现在高压缸中,之后机组中的轴承就出现了异常振动。通过对高压缸进行检查发现,其内部发生了动静碰磨问题。而且由于机组中高压转子前汽封段比较长,这就使得其在启动时会发生左右不均的问题,从而使高压缸膨胀工作不顺畅,进而造成机组轴承振动异常问题的发生。其主要问题有:高压转子的汽封与轴封受到严重磨损;电端的猫爪垂弧差超出了标准范围;红丹对磨接触的面积不足。
1.3人为因素
以某电厂汽轮机为例，机组启动过程中,如果人员误触传感器接线盒等,将可能引起振动数据异常。为排除该因素,机组进行了第2次启动,转速从2300r/min开始,并确保就地测点处无人员干扰。但机组振动情况再次出现,转速上升至2354r/min时,2号轴承x向振动由45.3μm升至138μm,之后回落至正常;转速上升至2461r/min时,2号轴承y向振动由37.9μm升至250μm,汽轮机振动保护动作,汽轮机跳闸,因此排除了人为干扰造成的机组振动异常。
1.4机组在运行中受轴封供汽压力变化的影响
轴封的构造、材质和形状都能造成轴承的振动,随着机组运行温度的升高,导致轴承受热产生变形,其供汽压力也产生了变化,导致封片出现倒状,蒸汽从高压端漏出,空气从低压端侵入,轴封的压力高低变化,造成振动幅度增加。
2发电厂汽轮机组轴承振动问题的处理措施
2.1利用汽轮机“闷缸”原理消除振动现象
“闷缸”原理就是隔绝汽轮机所有进汽，包括排汽或疏水到凝汽器；停止汽轮机本体的一切疏水，尽可能保持汽缸上下温度一致，以减少转子的热弯曲。“闷缸”操作：机组突然发生强烈振动超过125μm时，汽轮机应该采取紧急停机措施，立即破坏真空进行闷缸操作。
“闷缸”操作步骤主要就是破坏真空，关闭所有的进气门、疏水门，具体包括:第一，恢复润滑油系统向汽轮机轴承供油；启动顶轴油泵；第二，开启真空破坏阀，停止射水泵运行，即空气进入汽轮机，产生鼓风摩擦，对转子起制动作用，使转子停止转动；第三，隔离汽轮机本体的内、外冷源；第四，关闭进入汽轮机所有汽门以及所有汽轮机本体、抽汽管道疏水门，使汽轮机上下汽缸和转子的温度达到一致；第五，监视汽缸上下缸的温差并确保在设定范围内；第六，检修机头架上的百分表，检查转子弯曲随时间的变化情况，转子弯曲超过规定值，禁止其启动；第七，当汽缸上下缸温差小于设定值时，温差越大越容易造成转子弯曲，转子随着温差的减小，弯曲度变小，手动试盘车；第八，转子多次180°盘转，当转子弯曲值回到正常值时，投入连续盘车。
2.2对高压缸进行处理
面对高压缸出现的膨胀不畅现象，需要经过仔细的对比和分析以确定其原因，在根据具体原因和经验进行处理。以本文汽轮机组中高压缸存在的问题为例，笔者首先将一个不锈钢片前箱台板的滑块底部，从而对滑块和前箱之间的各处间隙进行调节，是间隙距离小于0.1mm；同时将红丹涂抹在前箱台板的滑块表面，使其能够与前箱的底部形成对磨，从而提高对磨的接触面积，提升安全性能；在高压缸上重新开一个注油孔，并在附近设置一条完整的注油管道，通过注油的方式提升高压缸的润滑效果；对于前箱中已经严重磨损的滑销需要及时更换新品，并在新的滑销更替之后在表面涂抹上具有耐高温特性的润滑脂；最后，对符合分配进行调整，使电端的猫爪垂弧得到有效降低。在多次测量之后，确定垂弧差降低到了0.05mm以下再投入到使用中。
2.3对低压缸进行有效处理
发电厂汽轮机组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组正常运行,建议改变汽封方式,将过去的斜齿改为直齿汽封,经过分析与研究得知,直齿的汽封方式具有较好的耐磨性能,可以缓解发电厂汽轮机组的异常振动;如果发电厂汽轮机组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,降低发电厂汽轮机组的动静碰磨;如果发电厂汽轮机组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组轴承异常振动给设备带来的威胁。
2.4加强轴封自动装置的性能,提升对轴封的监控与调整力度
振动检测系统在一定时间内能明示轴封内气压的多少,并展开温度气压间的关系分析。在高压或是高温情况下,使得系统自动启动预警准备程序,通过建立健全监控设置,便于技术人员后期调整工作的开展。加强轴封自动装置的性能,根据轴封间隙的具体范围,达成连续性调整间隔的效果。利用多次实验,对轴封的距离进行调整,对于压力差的调整可以通过压力差法来实现。通过使用性能强劲的过滤设备,杜绝产生轴封带水状态。分割冷凝水与蒸汽,以达成轴封保持在正常压力下,同时控制蒸汽的品质。通过对机组轴封装置的管理,控制振动幅度。
2.5轴承振动保护系统的应用
该轴承保护系统包括TSI采集卡和DEH采集卡，TSI采集卡和DEH采集卡信号连接，TSI采集卡的输入端连接有多个振动信号采集单元，振动信号采集单元固定在轴瓦外壁上，DEH采集卡的输出端依次连接故障信号处理模块、振动信号判断模块、振动信号运算模块和振动信号输出模块，故障信号处理模块接收DEH采集卡输出的第一信号并输出第二信号，第二信号连接在振动信号判断模块的输入端，振动信号判断模块输出第三信号，并输入至所述振动信号运算模块中，振动信号运算模块输出第四信号，并输入至所述振动信号输出模块中，振动信号输出模块输出第五信号，通过信号线缆发送至ETS系统中。
结语
总而言之，随着我国电力行业的进步与发展,发电厂汽轮机组在运行中轴承异常振动大多数是非正常振动,经过试验研究可以确定问题的出现需要从汽轮机组运行的实际情况进行分析，从而采取有效措施保证汽轮机组的稳定运行。
参考文献
[1]赵晓飞，董少平，李永俊.1000MW汽轮机轴承振动大的原因分析及处理[J].华北电力技术，2014(2):41-45.
[2]吴炳胜,陈栋.冷轧机电气控制系统引起的振动分析[J].锻压技术,2016,41(06):61-65.
[3]吉桂明.汽轮机组轴承部件振动的可靠性[J].热能动力工程,2014,29(04):438.