宋双喜 李春鹏
华能沁北发电有限责任公司 河南省济源市 459012
【摘要】汽轮机是火电厂中的重要组成部分，而在目前我国社会用电负荷在持续增长的形势下，加大了火电厂的生产压力，同样也增加了火电厂汽轮机在长时间且高负荷运行下的故障概率。尤其是针对火电厂汽轮机的轴承振动故障，对于机组运行质量和安全造成负面影响。为此就需要针对此故障的原因进行分析和有效处理，保证火电厂在吃时间运行中的安全性和稳定性。文章对造成大型火电厂汽轮机轴承振动的主要原因进行分析，并提出了对此问题的有效处理方式，对应用此处理方式的效果进行介绍，以供参考。
【关键词】火电厂汽轮机；轴承振动；原因；处理对策
1.分析造成大型火电厂汽轮机轴承振动的主要原因
对火电厂汽轮机轴承振动的原因进行总结可知，
1.1汽轮机轴发生气流激振而引起的振动幅度增加的原因
此问题是汽轮机运行中常见的问题之一，这主要由于在蒸汽持续对汽轮机叶片产生冲击的同时，也会在汽轮机末端容易出现混乱不规则的现象，而加之叶片本身存在膨胀收缩的特点，同样也会对汽轮机的蒸汽通道造成影响而出现激振问题。此外，由于气流激振问题具有频率不稳定的特点，表现出两级出现较为明显的分化现象，不仅会增加低频中的分量数值，还会增加气流差值以及运行参数也会持续增长，这些都是造成汽轮机轴承振动增加的重要原因。
1.2汽轮机转子热变形的原因
在目前汽轮机组的容量在不断增加的同时也会增加转子的长度，增加了其在运行中产生转子热变形的概率，同时也会造成汽轮机组振动异常概率的增加。这主要由于机组转子的运行时间会直接影响振幅的大小，也就是转子运行时间的延长会增加热量和提高温度，尤其是在超负载运行时也会改变其冷却状态，严重时会导致热变形问题。此外，在转子受热增加时也会出现弯曲变形问题，此时就会增加机组运行时的振动异常情况。而且转子材质不同也会产生不同的内应力以及影响热量释放的数值，主要表现出在转子受热增加时会导致振动倍数不断增加以及波动和振幅增加的现象。
1.3是摩擦振动的原因
在转子运行中会造成其部分区域中的温度升高且出现气压差，这就会对振动信号造成线形冲击影响而导致不平衡力的增强，这就会提升机组振动幅度的原因。此外，如果出现转子和轴承之间的摩擦问题，机组对此区间波形也会开展分化，严重时会导致波形出现“削顶”现行，进而会增加振动幅度。如果汽轮机运行中出现了突然停机的问题，这也会降低轴承的临界值，在出现温度剧烈波动时就会导致汽轮机出现抖动问题，而且还会增加振动幅度。
1.4轴封供汽压力变化的原因
轴承振动收到轴封构造、材质以及形状等因素的影响，而如果机组运行温度升高而造成轴承热变形时，也会改变其供汽压力而造成封片出现倒状，也就是会从高压端漏出蒸汽，导致低压端空气进入而影响轴封压力，在上述轴封压力变化中就会导致振动幅度的波动。
1.5润滑油中带水
润滑油温度高等造成油质恶化润滑油中带水主要由蒸汽的混入造成。润滑油温度高主要是冷油器效果不好造成，汽轮机组在转动过程中会出现因轴封不严而发生的漏汽现象。这种漏汽现象不仅体现在轴封上，还可能是因机组的构造所导致的。冷油器的材质，安装方式以及运行人员的操作精度都会对润滑油的冷却效果产生影响。以上原因会造成润滑油质恶化等不良影响，从而导致轴承损坏，引发机组轴承振动。
2．处理大型火电厂汽轮轴承振动问题的主要方式
2.1做好气流激振问题的排查工作
在汽轮机组正常运行中需要安排专人定期开展检查和运行状况的记录工作，而且在检查过程中重点做好振动时间等相关数据的记录，将此数据与正常状态下的振动数据进行针对并进行变化曲线的绘制。通过对上述曲线的分析来了解和掌握汽轮机的运行情况以及振动发展趋势，通过上述逐一排查工作，结合蒸汽流量具体数值来对气压进行调整，实现对气流激振问题的有效排除。
2.2转子热变形问题的预防
在汽轮机运行中要做好对转子运行状态的定期检查工作，重点就是要对系统的平衡性进行检查，还要调整转子的旋转中心保证其中心在机组内部规范分布，实现轴承工频的减弱，有效降低转子温度。此外，还要做好转子运行中温度以及偏心状况的监测和检修工作，对其弯曲状态进行消除。不仅如此，在机组开停机状态中，需要加强管理来保证转子的受热均匀，通过调节来减少转子的动静摩擦次数和频率，实现对转子热变形问题的有效预防。
2.3控制摩擦振动的方法
在转子运行中容易出现摩擦振动问题，而且在转子出现热弯曲时也容易造成汽轮机的不规则运动等。上述摩擦力还会随着转子受力面积的不同而不同，表现出在较大摩擦力下转子温度会不断上升，还会造成相邻截面处于不平衡运转的状态。此外，局部区域温度升高也会造成转子弯曲问题，同样会增加振动幅度。为此，就需要做好对转子运转情况的监督和记录工作，结合机组运转情况来调整温度和频率，对轴承之间的位置进行平衡，在经过统计处理汽轮机的实际负荷以及转速等之后，确保其满足一定的运行规则性。还要调整相邻截面，保证转子运行受力均匀以及确保其平衡性能，减少摩擦产生的热量。
2.4健全轴系保护设备
尽量统一汽轮机组中的轴承类型，简化轴系监控设备的安装。还要通过调整实验具体细节来确保工艺方法更加规范，保证轴承安装环节更加合理规范。通过轴系控制设备的应用，可以对轴承运行状况进行自动感应，也就是对其转速、摩擦力程度等进行感应。同时还可以通过振动检测器来检测轴封内的气压数值，在此基础上分析温度和气压之间的关系。此外，当系统处于高压或高温环境下时，就会通过系统发出自动预警，便于工作人员开展后期调整工作。
2.5完善润滑油系统保护，加强油质监督
完善润滑油系统的连锁保护，加强润滑油系统油质监督，主要体现在以下两点：（1）工作人员要加强监督与维护。以“冷油器”为标准，进行工作的严格执行与实施，保持冷水的压力要小于冷油器中的油压，加强冷油器定期切换和维护。在器件组装与维修的过程中，定期放水，将冷油器与其他部件分开管理，避免润滑油泄露等情况，并及时的检查油脂。（2）以润滑油压为基准，建立连锁保护，保证润滑油的正常供应。
3．处理效果
在对火电厂汽轮机轴承振动的原因进行分析并采取上述处理方式之后，不仅可以提升轴承的支承力，可以对大型火电厂部分重载以及处于高速运转状态下的转子进行支承，还可以结合其产生轴承振动的原因进行处理来确保轴承长时间处于稳定运行状态，同时也减少了轴承振动过程中的磨损问题。此外，经过上述处理之后也有效发挥转子以及转动部位的支撑作用，保证转子在汽缸的径向位置进行精确定位，保证油膜和液体膜的形成来确保汽轮机的稳定和安全运行。
结语
文章针对火电厂汽轮机轴承振动的常见现象，在对其基本原因进行分析之后，对摩擦振动的基本内容进行了解之后提出了具体的解决方式，通过这些处理方法的应用以及规范性的检查工作，降低轴承振动幅度以及减少由于振动而导致的轴承损坏等问题，保障汽轮机组的安全和稳定运行。
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