李曉慧

（大慶石化建設(shè)有限公司，黑龍江大慶 163000）

0 引言

汽輪發(fā)電機(jī)作為現(xiàn)代發(fā)電企業(yè)重要的動(dòng)力機(jī)械，長(zhǎng)期處在高溫高壓及高速轉(zhuǎn)動(dòng)的工作環(huán)境下，是一種特殊的精密動(dòng)力儀器設(shè)備。汽輪發(fā)電機(jī)是發(fā)電機(jī)組動(dòng)力設(shè)備中的重要組成部分，對(duì)發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行有重要影響。汽輪發(fā)電機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中振動(dòng)原因較為復(fù)雜，要減少振動(dòng)，降低振動(dòng)故障原因帶來(lái)的影響，就要根據(jù)實(shí)際情況嚴(yán)格把控安裝質(zhì)量關(guān)，對(duì)振動(dòng)原因進(jìn)行嚴(yán)密分析，采取有效措施進(jìn)行控制，提高安裝效率和發(fā)電過(guò)程中的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 汽輪發(fā)電機(jī)異常振動(dòng)的危害

汽輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)主要分為扭轉(zhuǎn)、橫向以及軸向振動(dòng)3 種，如若汽輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍，會(huì)嚴(yán)重危害到汽輪發(fā)電機(jī)組，具體原因如下：①汽輪機(jī)葉片由于應(yīng)力過(guò)高而導(dǎo)致疲勞折斷損壞；②地腳螺栓松動(dòng)或斷裂，機(jī)組部件連接部位發(fā)生松動(dòng)；③緊固螺釘松動(dòng)或斷裂，軸瓦烏金破損；④機(jī)座二次澆灌體基礎(chǔ)出現(xiàn)裂縫，松動(dòng)；⑤加快勵(lì)磁機(jī)碳刷以及整流子的磨損速度；⑥危機(jī)保安器出現(xiàn)誤判；⑦滑銷出現(xiàn)磨損，情況嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致機(jī)組出現(xiàn)熱膨脹，引發(fā)嚴(yán)重的安全事故；⑧通流部分的軸封裝置出現(xiàn)磨損，情況嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致主軸出現(xiàn)彎曲等。

由于汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)較為復(fù)雜，導(dǎo)致其振動(dòng)的原因也較多，如油質(zhì)、油溫、進(jìn)汽參數(shù)等與發(fā)電機(jī)相關(guān)的任一介質(zhì)或設(shè)備均有可能會(huì)導(dǎo)致汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)生振動(dòng)，所以，要想解決汽輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)的問(wèn)題，必須要查明振動(dòng)原因，并采取針對(duì)性的控制措施。

2 汽輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)原因分析

汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)生振動(dòng)的現(xiàn)象是不可避免的，振動(dòng)的原因較多，通過(guò)分析引發(fā)振動(dòng)產(chǎn)生的原因，才能采取有效措施預(yù)防振動(dòng)的發(fā)生，對(duì)振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行控制，將振動(dòng)的概率降到最小?，F(xiàn)從以下3 方面對(duì)振動(dòng)原因進(jìn)行分析。

2.1 基礎(chǔ)下沉引起安裝振動(dòng)

汽輪發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)對(duì)安裝過(guò)程中的穩(wěn)定性有重要影響，如果在對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè)時(shí)未根據(jù)實(shí)際情況采取有效措施進(jìn)行穩(wěn)固，將對(duì)發(fā)電機(jī)的安裝產(chǎn)生不良影響。在汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)安裝過(guò)程中，由于基礎(chǔ)的不穩(wěn)固，沙漿的墊塊在澆筑時(shí)質(zhì)量不符合要求，進(jìn)行二次澆筑時(shí)存在不密實(shí)的情況而導(dǎo)致留有間隙，或地形地質(zhì)等原因而出現(xiàn)的基礎(chǔ)下沉現(xiàn)象，容易引起汽輪發(fā)電機(jī)組軸系中心出現(xiàn)偏移現(xiàn)象，引起安裝過(guò)程中的振動(dòng)。

2.2 轉(zhuǎn)子運(yùn)行不良導(dǎo)致振動(dòng)值大

在實(shí)際安裝過(guò)程中，轉(zhuǎn)子作為汽輪發(fā)電機(jī)的重要部位，在安裝過(guò)程中加大對(duì)其關(guān)注能夠促進(jìn)安裝的順利進(jìn)行。轉(zhuǎn)子的不良表現(xiàn)在：轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過(guò)程中由于技術(shù)人員的忽視而導(dǎo)致不良，轉(zhuǎn)子處于偏心狀態(tài)而出現(xiàn)氣隙不等情況，轉(zhuǎn)子運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)彎曲狀態(tài)。具體原因有以下3 點(diǎn)：①在轉(zhuǎn)子運(yùn)行過(guò)程中，技術(shù)人員由于忽視動(dòng)平衡的記錄現(xiàn)象，對(duì)平衡塊出現(xiàn)問(wèn)題未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，同時(shí)，對(duì)輪飄偏移或者同心出現(xiàn)不良現(xiàn)象未能及時(shí)處理，大軸彎曲不良及動(dòng)葉、平衡松動(dòng)問(wèn)題等會(huì)導(dǎo)致安裝過(guò)程中汽輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)；②轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過(guò)程中處于定子內(nèi)時(shí)發(fā)生偏心現(xiàn)象，導(dǎo)致氣體間隙不相等，當(dāng)轉(zhuǎn)子表面磁拉力出現(xiàn)總和不是零的現(xiàn)象時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)單邊磁拉力的現(xiàn)象，這一情況導(dǎo)致安裝過(guò)程中機(jī)組的振動(dòng)現(xiàn)象；③安裝前未對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行仔細(xì)檢查，存在轉(zhuǎn)子彎曲的現(xiàn)象也易導(dǎo)致振動(dòng)情況的發(fā)生。當(dāng)運(yùn)行過(guò)程中，盤車投入不當(dāng)，閥門未進(jìn)行檢查而出現(xiàn)不嚴(yán)實(shí)現(xiàn)象時(shí)，會(huì)出現(xiàn)氣缸內(nèi)漏入蒸汽的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子大軸的彎曲，出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。

2.3 其他情況引起的振動(dòng)

在汽輪發(fā)電機(jī)安裝過(guò)程中，振動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生的其他原因主要包括對(duì)輪中心調(diào)整不佳，鉸孔質(zhì)量較差，動(dòng)靜之間的空隙不符合要求，滑銷系統(tǒng)運(yùn)行不良及外加應(yīng)力的作用下導(dǎo)致的振動(dòng)現(xiàn)象。具體原因有以下5 點(diǎn)：①對(duì)輪中心在調(diào)整過(guò)程中效果不佳，從而引起聯(lián)軸器出現(xiàn)偏離中心現(xiàn)象，發(fā)生振動(dòng)；②在鉸孔質(zhì)量較差的情況下，對(duì)輪連接螺栓配重和緊固的情況不能滿足安裝要求，加上對(duì)輪連接過(guò)程中圓周晃動(dòng)變化值超出說(shuō)明范圍，導(dǎo)致振動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生；③在進(jìn)行安裝過(guò)程中，汽封、軸向及油檔間隙由于不滿足要求而出現(xiàn)動(dòng)靜之間摩擦的現(xiàn)象，從而致使振動(dòng)現(xiàn)象出現(xiàn)；④由于滑銷系統(tǒng)出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象，機(jī)組的膨脹出現(xiàn)不暢通現(xiàn)象，軸系中心發(fā)生偏移，而引起振動(dòng)現(xiàn)象；⑤外加應(yīng)力作用而導(dǎo)致對(duì)輪中心發(fā)生偏移現(xiàn)象，從而導(dǎo)致振動(dòng)現(xiàn)象，這一過(guò)程是由于凝汽器連缸、基礎(chǔ)灌漿等作用下而發(fā)生的外加應(yīng)力現(xiàn)象。

3 預(yù)防汽輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)的具體措施

針對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)的原因進(jìn)行分析，結(jié)合自身動(dòng)設(shè)備安裝工程實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為發(fā)電機(jī)振動(dòng)故障可從以下5 方面著手采取控制措施。

3.1 基礎(chǔ)安裝注意事項(xiàng)

進(jìn)行事前控制，在對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行安裝前，做好基礎(chǔ)施工檢查工作，確?；A(chǔ)建設(shè)的平衡性和穩(wěn)定性，從而加強(qiáng)機(jī)組安裝的穩(wěn)固，減少振動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。在實(shí)際施工過(guò)程中，需對(duì)施工單位進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，督促其按照設(shè)計(jì)要求和施工圖紙進(jìn)行施工，制定切實(shí)可行的施工方案，不得隨意更改施工工序和施工方法，若根據(jù)實(shí)際情況確實(shí)需要更改的，需提出通過(guò)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究討論后方可進(jìn)行。施工完成后的基礎(chǔ)，要對(duì)其進(jìn)行定期檢查，以確定是否由于施工原因或是自然環(huán)境地形條件因素而導(dǎo)致下沉現(xiàn)象，采取有效措施進(jìn)行處理。對(duì)基礎(chǔ)的建設(shè)過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)卦黾訅|鐵的數(shù)量和質(zhì)量，通過(guò)調(diào)整配方提高墊鐵的配置質(zhì)量，減少臺(tái)板之間的間隙，在臺(tái)板的拐角處裝上螺絲頂。注重對(duì)墊塊進(jìn)行灌漿，尤其要注意配制砼的比例控制和施工質(zhì)量，避免澆灌部位不密實(shí)而導(dǎo)致間隙的出現(xiàn)，減少孔洞、氣坑和砂石分離的現(xiàn)象。

3.2 轉(zhuǎn)子安裝注意事項(xiàng)

轉(zhuǎn)子在安裝前，需要進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行仔細(xì)檢查，避免出現(xiàn)安裝質(zhì)量不合格的設(shè)備。主要檢查以下5 方面：①對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡記錄進(jìn)行查看，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象需進(jìn)行及時(shí)調(diào)整；②登記平衡塊的位置，對(duì)照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)并與廠家聯(lián)系與出廠記錄進(jìn)行核準(zhǔn)；③對(duì)轉(zhuǎn)子對(duì)輪的飄偏和圓周晃動(dòng)情況進(jìn)行測(cè)量，避免出現(xiàn)對(duì)輪偏心現(xiàn)象；④對(duì)大軸的彎曲情況進(jìn)行測(cè)量，以查看其是否出現(xiàn)異常；⑤根據(jù)轉(zhuǎn)子情況對(duì)動(dòng)葉、平衡塊的松動(dòng)情況及圍帶的松緊情況進(jìn)行檢查。對(duì)以上部位進(jìn)行檢查后如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致振動(dòng)現(xiàn)象的問(wèn)題，需要及時(shí)溝通，并采取有效措施進(jìn)行預(yù)防。

需要對(duì)轉(zhuǎn)子彎曲進(jìn)行預(yù)防，可采取以下措施：①在對(duì)吹管進(jìn)行臨時(shí)制定時(shí)，須防止蒸汽漏入汽缸，對(duì)軸封體采取必要措施；②在對(duì)機(jī)組進(jìn)行整套啟動(dòng)時(shí)，或者試運(yùn)行過(guò)程中，須保證盤車裝置隨時(shí)作業(yè)狀態(tài)；③當(dāng)出現(xiàn)緊急停機(jī)現(xiàn)象時(shí)，須根據(jù)實(shí)際情況對(duì)手動(dòng)盤車進(jìn)行180°的盤動(dòng)，盤動(dòng)的時(shí)間間隔為1 次/30 min；④在試運(yùn)行過(guò)程中，需及時(shí)檢查運(yùn)行狀態(tài)，杜絕出現(xiàn)盤車跳閘，蒸汽漏入汽缸現(xiàn)象的發(fā)生而導(dǎo)致彎曲現(xiàn)象；⑤對(duì)檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)強(qiáng)行運(yùn)行現(xiàn)象。

3.3 軸承安裝注意事項(xiàng)

汽輪發(fā)電機(jī)的軸承在訂貨時(shí)，要選擇信譽(yù)可靠并且質(zhì)量過(guò)關(guān)利于長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的軸承，以確保安裝和使用過(guò)程中的穩(wěn)定性，同時(shí)大型機(jī)組的高中壓軸承需采用自位能力較好的軸承。在軸承安裝前，要首先對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組的軸承內(nèi)孔直徑等各項(xiàng)指標(biāo)尺寸進(jìn)行檢查，以保證其與設(shè)計(jì)尺寸相符；在安裝過(guò)程中要注意軸承兩端的標(biāo)高在合理的范圍內(nèi)，避免軸承兩端負(fù)荷分配不合理引發(fā)摩擦加巨；根據(jù)實(shí)際情況和廠家生產(chǎn)的允許偏差范圍內(nèi)，可對(duì)軸承進(jìn)行修刮，減少頂部間隙來(lái)達(dá)到提高軸承穩(wěn)定性的目的。

3.4 調(diào)整對(duì)輪中心注意事項(xiàng)

對(duì)輪中心進(jìn)行調(diào)整時(shí)，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行預(yù)防，主要做到以下3 點(diǎn)：①調(diào)整時(shí)，需要根據(jù)廠家設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的要求對(duì)對(duì)輪中心進(jìn)行調(diào)整，保證同心度與平直度符合安裝要求，以避免出現(xiàn)偏離現(xiàn)象；②根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)氣溫、氣壓等實(shí)際環(huán)境要素對(duì)對(duì)輪中心進(jìn)行調(diào)整，提高調(diào)整效率；③對(duì)輪中心在調(diào)整過(guò)程中，需以其熱態(tài)運(yùn)行工況軸系實(shí)際狀況為目標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，這個(gè)過(guò)程中的注意因素為汽缸、軸承座膨脹情況，凝汽器正常等。

3.5 動(dòng)靜間隙調(diào)整注意事項(xiàng)

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子之間，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與軸封和汽缸之間都存在間隙，間隙過(guò)大會(huì)影響發(fā)電機(jī)的工作效率，間隙過(guò)小會(huì)引起動(dòng)靜摩擦，加劇發(fā)電機(jī)的振動(dòng)幅度，致使發(fā)電機(jī)機(jī)組的振動(dòng)超標(biāo)，因此合理調(diào)整動(dòng)靜間隙是非常重要的。在對(duì)動(dòng)靜間隙進(jìn)行調(diào)整的過(guò)程中，需要注意以下事項(xiàng)：①需保證汽封、油檔間隙等在允許的范圍內(nèi)運(yùn)行；②汽封間隙調(diào)整前應(yīng)檢查汽封塊背弧彈簧片彈性狀態(tài)是否良好，汽封塊退讓間隙、汽封圈環(huán)段間隙要滿足熱態(tài)膨脹要求；③在安裝過(guò)程中要嚴(yán)格軸系對(duì)中，避免對(duì)中不良引起轉(zhuǎn)子偏磨故障；④轉(zhuǎn)子中心有高差要求的，汽封、油擋間隙、發(fā)電機(jī)風(fēng)擋間隙調(diào)整時(shí)轉(zhuǎn)子所在位置必須予以考慮。

4 結(jié)束語(yǔ)

導(dǎo)致汽輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)的原因非常多，如汽輪發(fā)電機(jī)在安裝過(guò)程中由于基礎(chǔ)不穩(wěn)定、下沉，轉(zhuǎn)子運(yùn)行不良及對(duì)輪中心調(diào)整不佳，軸承自身穩(wěn)定性差，軸承標(biāo)高不符合要求，鉸孔質(zhì)量較差，動(dòng)靜之間的空隙不符合要求，滑銷系統(tǒng)運(yùn)行不良和外加應(yīng)力的作用而導(dǎo)致安裝振動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。所以，在安裝汽輪發(fā)電機(jī)前，工作人員采取必要的措施來(lái)有效避免以上現(xiàn)象對(duì)機(jī)組安裝造成的振動(dòng)影響，并在作業(yè)過(guò)程中做到有的放矢，做好發(fā)電機(jī)的振動(dòng)控制工作，避免不具備啟動(dòng)條件強(qiáng)行啟動(dòng)現(xiàn)象，從而全面提高汽輪發(fā)電機(jī)組的安裝和使用效率。