刍议汽轮机安装振动原因与预防对策

张树柏

【摘 要】汽轮机是目前热电厂使用频率非常高的机械设备之一，但通常汽轮机组的运行会出现非正常振动，这主要是汽轮机安装时某些操作不当引起的。为了能减少汽轮机组安装时产生的振动问题，提高热电厂的生产效率并降低经济成本，本文对于上述问题进行了探讨。

【关键词】汽轮机安装；振动；原因；预防对策

汽轮机组的安装较为复杂，且是一项整体工作量较大的工程，对安装技术要求比较高。在实际安装过程中，因为各种各样的因素导致的汽轮机出现振动也是很常见的。如果汽轮机组的振动过频，或者长期处于非正常振动状态下，会大大缩短汽轮机组的使用寿命，极大增加热电厂的经济成本，也不利于社会经济的发展。基于此，本文对汽轮机在安装过程中出现振动的几种原因进行了分析，并对相关措施提出了自己的看法，希望能对汽轮机的安装起到一定的作用。

一、汽轮机安装中引起振动的原因

造成汽轮机振动的原因有很多，较为常见的如汽轮机组设备本身的质量问题，设备参数不标准，精度达不到相关要求；在包装和运输途中，未严格按照要求对汽轮机设备进行包装和运输；还有就是在安装基础工程施工和设备安装过程中都有可能出现操作不当引起振动。

汽轮机安装前期，首先要进行基础的土建施工，这是汽轮机安装的前提条件。如果基础施工强度不够，在后期进行实际安装的时候就会发生沉降和变形，严重影响安装进程，也会使整个汽轮机组出现较大振动问题。汽輪机基础质量控制在整个土建施工过程中，尤其是在水泥、垫层施工、钢筋、浇注、养护阶段，必须严格按照施工图纸和规范要求，确保有足够的强度，每个测点沉降，并安装启动后，沉降趋于零（应该是均匀）。如果在安装过程中，基础发生不均匀沉降，将导致台板水平度、轴承座及汽缸中分面水平度调整合格后， 由于基座的不均匀沉降将被改变， 其变化量将会大大超出技术规范的要求，以及基座的不均匀沉降将使转子靠背轮的圆周和平面偏差超出技术规范的要求。

二、汽轮机安装振动的预防对策

为了尽可能的避免或者减少汽轮机安装引起的振动问题，除了在基础施工时必须要严格依照图纸和相关规范要求进行施工外，还需要注意以下几点：

（一）低压缸排汽口与凝汽器颈部的自由连接

当汽轮机轴承座安装后，安装汽轮机汽缸，由于汽轮机低压缸体积较大，经常与大直径管和冷凝器凝结连接，尤其是与冷凝器，无论是采用焊接或螺栓连接，在安装的过程中必须在汽封洼窝处，低压缸四个角设置百分表监控，支持保证缸体在施工过程中不受外力影响，消除由于外力和缸体变形过大，造成动静部件相互摩擦，引起中心偏移而产生振动。

（二）汽缸及缸内部件中心找正

汽缸就位后，缸体和汽缸内部套找中心成为这一过程的关键。转子中心不正，是汽轮发电机常见的激振源之一，联轴器的张口将使转子弹性倾角发生变化，而错位将使转子动态挠曲值产生变化，引起这种缺陷的原因是联轴器两对轮加工装配不良或联接螺栓孔的配合不良，这将引起转子的附加力，从而引起振动，如果是由于找中心不正引起的，这时会引起各轴承的静负荷重新分配，如果某一轴承的静负荷减少时，很可能由于转子在此轴承油膜中的动力不稳定而激发起机组的低频自激振荡，即油膜激振荡。

（三）轴承的安装

汽轮机转子轴承大多采用落地式，具有良好的稳定性，能避免油膜振荡。可倾瓦可以自由摆动，增加支承的灵活性，吸收轴的振动能量。在安装过程中，要注意保证支承轴承的轴承盖和轴承间隙与图纸要求相符。如果拧紧力过大，轴承盖可能变形，特别是球面轴承无法自由调位；如果紧力太小，就会发生振动。此外，轴承的连接紧力对轴承刚度也会产生影响，如果轴承刚度不足，在同样的激振力下能引起较大的振动，因此必须将轴承各连接螺栓拧紧。在安装时，要保证支持轴承垫块的接触点均匀分布，以避免因接触面不符合要求而引起较大振动。

（四）滑销系统间隙调整

汽轮机在正常工况下运行时，缸体受到高温高压的影响，产生较大的热膨胀。同时，由于高低压汽缸的分段布置，温差也较大。为了确保热状态的汽轮机可以自由膨胀，在冷态的可以自由收缩，汽缸和转子中心不会产生不可控偏差，汽轮机壳体设计很多滑销，引导整个轴系按预定方向自由膨胀或收缩，保证汽轮机在运行过程中各部间隙能满足要求，以达到稳定稳定运行的目的。因此，在安装过程中，必须保证滑销系统间隙在设计范围内，表面精度满足要求。

（五）转动部件

在安装过程中，确保汽缸内不保留任何杂物，任何杂物进入汽轮机将会撞击甚至损害汽轮机叶片，导致汽轮机振动。

（六）浮动挡油环与转子之间存在动静摩擦

目前汽轮机轴承大多数使用浮动挡油环作为密封，如果浮动挡油环与转子间隙小于设计值，在正常运行中，这些区域只存在非常少量的润滑油，油量远远不能满足转子和浮动环之间正常油膜形成的需要，导致浮动环不能浮动，发生动静摩擦，进而导致机组振动。

（七）发电机缺陷

若汽轮机的发电机质量有问题时，当电流通过发电机的转子，当地放热过度生成热，这里的转子将扩大由于更多的热量积累，这是不同于其他地区的扩张，将形成和动态质量不平衡。由于发电机的电磁性能较差，发电机的转子与定子之间的气隙不均匀会导致发电机的振动。

三、结论

科学技术推动着社会经济的不断发展，在这个大环境下，汽轮机在发电领域的作用也越来越大。由于汽轮机组安装工程的高标准、严要求，汽轮机安装涉及到的方方面面都要合乎标准。从汽轮机组的包装运输、到实际安装，每一个环节都要严格把控质量，安装时也需要专业素质过硬的技术人才进行操作，层层把关下，汽轮机组安装出现的振动问题可以有效减少，极大的提高安装质量。

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