摘 要：發(fā)電廠的汽輪機(jī)組在工作當(dāng)中往往存在由于高壓缸和低壓缸出現(xiàn)動(dòng)靜碰磨而造成軸承劇烈震動(dòng)的現(xiàn)象。本文將對某汽輪機(jī)組的軸承異常振動(dòng)原因進(jìn)行分析，并通過技術(shù)手段對其產(chǎn)生的故障進(jìn)行診斷，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)對故障的處理方向和具體操作提出相應(yīng)的對策，以便為今后汽輪機(jī)組故障處理提供參考。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)組；軸承振動(dòng)；高壓缸；低壓缸

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.178

0 前言

為了了解發(fā)電廠汽輪機(jī)組在工作過程中軸承經(jīng)常出現(xiàn)異常振動(dòng)的現(xiàn)象的原因，并根據(jù)機(jī)械原理尋求出解決方案和對策，從而避免在汽輪機(jī)組使用過程中再次出現(xiàn)異常，筆者對某大型汽輪機(jī)組進(jìn)行觀察，該機(jī)組為單軸四缸凝汽式的汽輪機(jī)，其中高壓缸設(shè)計(jì)為単流式，低壓缸設(shè)計(jì)為雙流式。在出現(xiàn)軸承振動(dòng)的第一時(shí)間對其進(jìn)行拆解，結(jié)果顯示，是高壓缸和低壓缸出現(xiàn)了問題。

1 汽輪機(jī)組出現(xiàn)軸承振動(dòng)的原因分析

1.1 高壓缸動(dòng)靜碰磨

對本文選用的發(fā)電廠汽輪機(jī)組經(jīng)過100小時(shí)的運(yùn)行測試后發(fā)現(xiàn)在汽輪機(jī)沖至3000轉(zhuǎn)時(shí)高壓缸中出現(xiàn)了“蛙跳”現(xiàn)象，在持續(xù)一段時(shí)間后，機(jī)組中軸承開始了不規(guī)則的振動(dòng)，因此將機(jī)器拆分，對高壓缸進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)在高壓缸中出現(xiàn)了動(dòng)靜碰磨現(xiàn)象，同時(shí)大機(jī)組中的高壓轉(zhuǎn)子汽封過長，導(dǎo)致啟動(dòng)過程中出現(xiàn)左右不均的現(xiàn)象，從而造成了高壓缸膨脹不暢，并導(dǎo)致軸承異常振動(dòng)。通過觀察，發(fā)現(xiàn)高壓缸存在以下現(xiàn)象：高壓轉(zhuǎn)子的軸封和汽封磨損十分嚴(yán)重；測量高壓缸的負(fù)荷分配發(fā)現(xiàn)電端貓爪垂弧差達(dá)到0.25mm，已經(jīng)嚴(yán)重超標(biāo)；紅丹對磨接觸面積不足總面積一半[1]，有著嚴(yán)重的安全隱患。

1.2 低壓缸動(dòng)靜碰磨

在對其他設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行測試的過程中，低壓缸的問題也逐漸浮出水面。對于軸承異常振動(dòng)這一現(xiàn)象來說，低壓缸也起到了重要影響。對低壓缸的檢測中發(fā)現(xiàn)，低壓缸的動(dòng)靜碰磨問題直接導(dǎo)致了低壓缸的蒸汽參數(shù)過低，其中，低壓缸的汽封徑向之間存在的間隙過小，疑為經(jīng)過人為調(diào)節(jié)；此外，汽輪機(jī)的低壓軸封出現(xiàn)了進(jìn)水現(xiàn)象；隨著排氣溫度過低，導(dǎo)致汽輪機(jī)低壓缸內(nèi)部的真空情況過高，使得非落地的軸承標(biāo)高出現(xiàn)變化，造成軸承受力不均勻，發(fā)生嚴(yán)重摩擦。在該汽輪機(jī)組中，低壓缸與高壓缸不同，是雙流式構(gòu)造，其中缸體為雙層結(jié)構(gòu)，并且與抵押軸承相互焊接，因此在真空情況過高的狀態(tài)下橫縱兩向上所施加的力會(huì)造成缸體彈性變形，從而使低壓缸的剛度變低。

2 對汽輪機(jī)組的軸承振動(dòng)進(jìn)行處理

2.1 對高壓缸進(jìn)行處理

（1）處理方法。面對高壓缸出現(xiàn)的膨脹不暢現(xiàn)象，需要經(jīng)過仔細(xì)的對比和分析以確定其原因，在根據(jù)具體原因和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行處理。以本文汽輪機(jī)組中高壓缸存在的問題為例，筆者首先將一個(gè)不銹鋼片前箱臺(tái)板的滑塊底部，從而對滑塊和前箱之間的各處間隙進(jìn)行調(diào)節(jié)，是間隙距離小于0.1mm；同時(shí)將紅丹涂抹在前箱臺(tái)板的滑塊表面，使其能夠與前箱的底部形成對磨，從而提高對磨的接觸面積，提升安全性能；在高壓缸上重新開一個(gè)注油孔，并在附近設(shè)置一條完整的注油管道，通過注油的方式提升高壓缸的潤滑效果；對于前箱中已經(jīng)嚴(yán)重磨損的滑銷需要及時(shí)更換新品，并在新的滑銷更替之后在表面涂抹上具有耐高溫特性的潤滑脂；最后，對符合分配進(jìn)行調(diào)整，使電端的貓爪垂弧得到有效降低。在多次測量之后，確定垂弧差降低到了0.05mm以下再投入到使用中。

（2）處理結(jié)果。經(jīng)過以上處理方式對出現(xiàn)膨脹不暢現(xiàn)象的高壓缸進(jìn)行詳細(xì)的處理后，再對其進(jìn)行全面的測試，測試中發(fā)現(xiàn)，高壓缸內(nèi)部的“蛙跳”現(xiàn)象已經(jīng)消失，汽輪機(jī)組的軸承正常運(yùn)行，并沒有再出現(xiàn)異常的振動(dòng)現(xiàn)象，輕微振動(dòng)的幅度控制良好，最大振幅不足70μm。同時(shí)，高壓缸的膨脹能力得到了十分明顯的提升，在從20mm膨脹到50mm的過程中，實(shí)現(xiàn)縮短了近一半，最快在10小時(shí)以內(nèi)完成了膨脹工作。

2.2 對低壓缸進(jìn)行處理

（1）處理方法。對于出現(xiàn)嚴(yán)重磨損的低壓軸封和隔板汽封，可以將以往的斜齒汽封方式改變?yōu)橹饼X汽封方式，實(shí)驗(yàn)表明，在工作中，直齒汽封方式更具有耐磨性；對于內(nèi)缸下降量巨大嚴(yán)重的情況，則可以將內(nèi)缸中各級隔板向上太高，本文在進(jìn)行汽輪機(jī)組處理時(shí)太高了0.01mm，同時(shí)還將端部汽封與各級隔板同時(shí)進(jìn)行了提升，從而在一定程度上降低了動(dòng)靜碰磨現(xiàn)象的產(chǎn)生；對于低壓缸內(nèi)部出現(xiàn)十分嚴(yán)重的變形和與之相關(guān)的剛度過低現(xiàn)象，本文選擇了使用輔助支撐的筋板來對其進(jìn)行加固，從而盡可能多地提升低壓缸的剛度減輕其因外部力量造成的變形問題，從而避免因剛度不足而造成的軸承異常振動(dòng)。

（2）處理結(jié)果。經(jīng)過對于低壓缸出現(xiàn)的變形和振動(dòng)異常進(jìn)行處理，再次對其進(jìn)行檢查，可以明顯地發(fā)現(xiàn)，相較于處理之間，變形量和振動(dòng)幅度都有了十分明顯的降低。其中，變形量的減少最為明顯，例如在總變形當(dāng)中，對加固處理前進(jìn)行測算，發(fā)現(xiàn)變形量達(dá)到了3.88mm之多，而在加固之后，變形量降低到了2.97mm，同比減少了37.4%，而其他各分項(xiàng)的變形量降低也都令人滿意，其中軸承洼溝的垂直變形量降低幅度最大，達(dá)到了56.3%[2]，而內(nèi)缸支撐的垂直變形雖然是各分項(xiàng)當(dāng)中減少幅度最小，但也有19.4%之多，可見加固工作已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成果；此外，利用輔助支撐對低壓缸的剛度進(jìn)行提升后，機(jī)組中的振動(dòng)情況有了突出的改善，在機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行100小時(shí)之后，可以清楚地測算出機(jī)組振動(dòng)幅度有了明顯的降低，并且逐漸趨于平穩(wěn)，其中隨著真空負(fù)荷的變化幅度降低，軸承振動(dòng)的幅度也縮減到了最小值。

3 結(jié)論

在汽輪機(jī)組的運(yùn)行過程中，出現(xiàn)的嚴(yán)重的非正常軸承振動(dòng)，經(jīng)過試驗(yàn)測定，可以認(rèn)定是高壓缸和低壓缸這兩個(gè)方面出現(xiàn)了問題，因此在進(jìn)行軸承振動(dòng)處理時(shí)，需要針對這兩個(gè)方面進(jìn)行嚴(yán)格詳細(xì)的檢查，以便確定問題根源。本文中對于機(jī)器測定的原因分析只是眾多故障原因中的一種，其他的故障處理需要根據(jù)故障的具體成因制定具有針對性的處理方案，不可忙目照搬。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭保伍.杭汽NK50/56型汽輪機(jī)軸承振動(dòng)原因分析與處理[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014（19）：52.

[2]趙曉飛，董少平，李永俊.1000MW汽輪機(jī)軸承振動(dòng)大的原因分析及處理[J].華北電力技術(shù)，2014（02）：41-45.

作者簡介：肖波（1986-），男，湖南衡陽人，大專，助理工程師。endprint