李浩 胡旭东 胡芳
中国能源建设集团浙江火电建设有限公司机电分公司 浙江省 宁波市 315800
摘要：汽轮机也称蒸汽透平发动机，是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，同时对外做功。汽轮机是现代火力发电厂的主要设备，也用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中。本文根据作者多年工作经验，对电厂汽轮机调试中1号轴瓦振动大的原因进行了分析，并提出了相关的解决措施。
关键词：电厂汽轮机；调试；轴瓦；振动大；诊断处理
1、引言
汽轮机轴瓦振动一直以来都是作为汽轮机机组健康运行的参数，在大型汽轮机组的运行中都会配备相应的轴承和轴瓦监视汽轮机的运转，汽轮机轴瓦振动的参数会直接影响到操作人员的技术水平和汽轮机设备的运行健康情况，加强对汽轮机轴瓦振动的保护可以保证设备的稳定和安全，由于汽轮机在运行的时候是不能退出的，所以汽轮机工作的时候如果汽轮机轴瓦振动上升，操作人员需要根据实际情况分析原因，找出问题的解决对策。
2、汽轮机工作原理分析
汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一 系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。汽轮机通常在高温高压及高转速的条件下工作，是一种较为精密的重型机械，一般须与锅炉(或其他蒸汽发生器)、发电机(或其他被驱动机械)以及凝汽器、加热器、泵等组成成套设备，一起协调配合工作。由转动部分和静止部分两个方面组成。转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等。静子包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。
3、汽轮机轴瓦振动处理的重要性
随着社会经济的发展，人们生活质量的提高，对电力能源的需求也不断增加，同时热电厂汽轮机组轴瓦振动问题的改进也越来越受到关注和重视。通常情况下，汽车机组轴瓦一般振动不会影响机组设备，但如果振动幅度过大就会造成严重的故障，对电厂供电质量产生不利的影响，因此必须采取有效措施加以解决。
4、电厂汽轮机调试中1号轴瓦振动大的诊断处理
4.1汽轮机轴瓦振动大原因分析
4.1.1 零部件松动与机组膨胀
汽轮机轴瓦对汽轮机中的转子起支撑作用，同时汽轮机中的很大一部分部件处于高温工作状态下，当温度控制出现异常时，会导致汽轮机中的部件发生不均匀膨胀，使汽轮机转子变形，加大机组振幅甚至发生部件碰撞。在汽轮机运行过程中，各种振动会使零部件发生松动，无法有效对汽轮机中的部件进行约束，导致振动幅度变大，尤其是当汽轮机转子发生零部件松动时，在汽轮机运行过程中，会在转子高速旋转时产生离心力，导致汽轮机不能满足平衡要求，加大轴瓦振幅。
4.1.2 叶片变形及断裂
在汽轮机运行过程中，大量叶片处于高温高压工作状态下，工作环境恶劣，汽轮机经过长时间运行后，叶片会被水蒸气腐蚀，发生变形甚至断裂，这种情况会在两方面增大轴瓦的震动。其一是高温高压气体对故障部位进行摩擦，这会导致转子发生不规则震动，加大轴瓦震动，其二是叶片变形甚至断裂后，在汽轮机运行过程中，将不满足转子的受力平衡要求，导致转子发生大幅劇烈震动。这种状况需要被尽量避免，在进行机组检查时需要重点关注。
4.1.3 转子制造问题
在汽轮机转子制造中，由于涉及结构多，在装配和零件生产中的各种误差会逐渐累加，最终造成转子质量分布不均，当汽轮机投入运行时，这种不均匀的质量分配会导致转子发生震动，通常情况下，在转子未经过加热时，这种现象体现不明显。但是当转子被加热后，这些不均匀的部位会发生不同程度的变形，转子转动中会产生大幅震动，这些震动也会对轴承造成影响，会使转子的稳定性变差，加剧汽轮机轴瓦震动，形成恶性循环[1]。
4.1.4 各项温度不满足要求
在汽轮机运行过程中，需要对各部位温度进行控制，保证震动处于安全范围内，需要控制的温度包括以下方面：（1）润滑油温度。
润滑油需要适宜粘性才能起到润滑作用，当润滑油温过高时，会降低其粘性，无法实现有效润滑，会发生油膜振荡现象，油温过低会导致摩擦变大，引起震动，通常情况下，适宜温度为25～60℃。（2）轴封温度。轴封温度会对轴承座标高和汽封间隙造成影响，产生震动，同时会影响润滑油温。（3）排汽温度。排汽温度会导致机组发生膨胀现象。
4.2电厂汽轮机调试中1号轴瓦振动大原因分析
热电厂汽轮机组在电力企业运行中起着至关重要的作用，汽轮机组的稳定直接影响着整个热电厂的运行。但在实际工作中，汽轮机组经常会出现一些问题。尤其是汽轮机组瓦轴出现异常振动，严重影响了热电厂的正常工作。因此，必须对电厂汽轮机组轴瓦的异常振动现象加以重视。在电厂汽轮机正常运作过程中，要按照相关规定与要求操作相关设备，同时也要做好检修与养护的工作。此外，还要对汽轮机转子进行严格的检查，科学的测量转子的轴颈，一般来说，其椭圆度应该小于0.02mm。关于1号轴承振动超标，经专业技术人员振动数据监测与分析，听取了运行参数调整情况，原因分析及处理意见如下：
4.2.1 1#轴承相对振动（复合值）超80um报警值。
转速3000r/min时， 1#轴承相对振动31um（优良），说明转子动平衡良好。带负荷后相对振动波动，前期与轴封压力波动有关，有动静碰摩情况。现阶段振动主要一倍基频为主，且轴承左下和右下温度偏差25℃，说明转子受汽流影响，轨迹发生偏移。轴瓦顶隙设计值0.30-0.35mm，安装记录数据0.38mm。
原因分析为：轴承约束力不够，轴承内部间隙超标或部件松动。
处理意见：1）检查轴瓦顶隙和侧隙、油档洼窝中心等七项记录，见附件1号轴承解体详细检查项，所有间隙均按设计下限调整；2）检查轴封外圈间隙，与安装记录值对比，必要时进行碰缸试验，检查径向汽封间隙。
建议：1）建议调研气密式油档，其结构能有效改善油档漏汽、积碳润滑油进水及动静碰摩，必要时对1#-#3轴承油档改造；2）加强观察和记录1#轴承相对振动数据,发现增大或接近报警值时，择机安排停机检查、修理1号轴承；3）上汽厂说明书中要求相对振动达到130um时，手动停机。根据相关电厂上汽机组运行经验，1#轴承相对振动达到130-140um时仍坚持运行，择机停机处理。此建议供我厂参考执行。
4.2.2 6#、7#轴承相对振动（复合值）变化大问题。
转速3000r/min时，6#轴承相对振动43um，7#轴承相对振动35.4um，说明转子动平衡良好。带负荷后相对振动逐渐增大，1000MW时，#6轴承相对振动71.6um，7#轴承相对振动67.5um。运行调整氢压及密封油温，振动无明显变化。经现场振动数据监测与分析，振动主要一倍基频为主，6#、7#轴承振动相位相同，且相对振动与负荷有关，有一定滞后性。
原因分析：1）带负荷后发电机转子存在热变形量，引起转子质量不平衡；2）匝间短路严重（电气专业已排除）。
处理意见：发电机厂根据振动特性和数据，计算平衡块重量和安装相位，在低发对轮、励发对轮分别加装平衡块580g，具体平衡重量以发电机最终计算为准，发电机厂准备配重块，施工单位配合安装。
建议：停机期间检查#6轴瓦顶轴油止回阀，存在内漏情况。
4.2.3结合振动监测数据，4X相对振动波动较大，存在振动探头松动情况，建议停机检修时检查。
5、结束语
汽轮机轴瓦振动一直以来都是作为汽轮机机组健康运行的参数，在大型汽轮机组的运行中都会配备相应的轴承和轴瓦监视汽轮机的运转，汽轮机轴瓦振动的参数会直接影响到操作人员的技术水平和汽轮机设备的运行健康情况，加强对汽轮机轴瓦振动的保护可以保证设备的稳定和安全，由于汽轮机在运行的时候是不能退出的，所以汽轮机工作的时候如果汽轮机轴瓦振动上升，操作人员需要根据实际情况分析原因，找出问题的解决对策。
参考文献：
[1]汽轮机组汽流激振故障原因及分析[J].宋光雄,陈松平,宋君辉,梁会钊.动力工程学报.2012(10)
[2]电厂汽轮机振动大的原因分析及处理[J].赵强.科技创新导报.2011(19)
[3]汽轮机振动故障诊断技术探讨[J].谢亮.科技传播.2011(07)