葛少康

[摘 要]由于近些年来用电需求的大幅上升，致使各大发电厂商纷纷加大力度提高发电量。而在一般的发电单位中，通常使用的都是以汽动机为原动机的火电发电机组。在持续不断的发电工作中，发电机组有时会产生问题，发生故障。而故障的大部分原因都与汽轮机有关。汽轮机里主机的轴承发生了振动，代表着发电机组产生了问题。对于发电机组产生的问题要及时进行排查处理，要保证发电单位设备的正常运行，为居民用电提供有效保障。同时及时排查出发电机组的问题能对设备安全运作有很大影响。此文分析了发电机组发生故障的主要原因之一就是汽轮机的主机轴承产生振动，仔细分析汽轮机的主机轴承产生振动的原因，同时科学研究出润滑油还有轴封进气温度差异对汽轮机主机轴承产生振动的影响，对汽轮机主机轴承振动分析为保证发电机组正常运行具有重大意义。

[关键词]汽轮机轴承振动；振动原因；解决方法

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）07-0148-02

在19世纪末，瑞典的一位工程师就发明了世界上第一台汽轮机，随后2年内英国工程师也制造出了一种更为先进的汽轮机，虽然19世纪末造出的汽轮机与现在的汽轮机不能相提并论，但是对以后汽轮机的改良应用提供了基础，使得汽轮机在世界上的发展加快了脚步，同时应用到了各种发电单位。而在20世纪60年代初，汽轮机的发展已经形成了很大规模，在发达国家中汽轮机的功率已经达到了500000kw—600000kw的水平，而在随后的1972年中，瑞士公司制造出了一台是前者两倍多功率的汽轮机。为了使国家电网的铺设速度加快，满足用电需求，提升经济发展，所以大力发展汽轮机对社会具有重要影响。

在汽轮机的使用中有时会出现问题，例如汽轮机主机轴承在运行过程中会出现振动现象，而发电机组中的主要故障之一就是汽轮机主机轴承在运行过程中发生轴瓦振动，严重影响了发电机组的剩余使用寿命，同时也对发电机组的使用安全带来了不利影响[1]。主机轴承的振动如果是在垂直方向上的，那么在主机轴承振动的故障分析还比较容易掌握，因为垂直方向上的振动方式，已经作为对发电机组正常运行监控的参数之一，近些年来国内外许多相关专业的专家和科研工作者对其进行研究分析，已经研究出了数种有效解决问题的手段，所以对于垂直方向的振动问题可以有效处理。但是对于主机轴承振动是发生在水平方向上的问题，那么就要重视起来了，因为对于主机轴承发生的水平振动，无法很好的对其进行监控，目前研究的方法还不足以分析出主机轴承产生了水平振动，导致发电机组发生故障时不能够在外部体现出来，然而等到发现问题时，已经对发电机组造成了很大的影响了，从而必须对发电机组进行停机处理，来解决发生的问题。

一、汽轮机主机轴承产生振动的原因分析及处理方法

1.对于汽轮机主机轴承产生振动的原因有很多种，比如润滑油压力的大小不一样会导致汽轮机主机轴承产生振动现象，同时油温异常增高或者过低也会对主机轴承产生影响[2]。对润滑油压力，和轴封进汽温度差异这一类问题，有效方法是：首先要控制好润滑油的压力，然后对于润滑油的温度也要加以控制，避免油温出现异常增高或者降低现象，避免汽轮机油膜发生震荡，要保持油膜的稳定性。

2.在设备开启之前没有对发电机组包括汽轮机进行足够的暖机处理，导致汽轮机暖机不够，进而引起汽轮机内缸的堵塞或者水的流通不畅，从而导致轴承产生振动，此种故障原因的解决方法比较简单，首先要在源头上控制问题，对于发电机组的暖机工作要做充分，在发电机组正常开机前，要对发电机组进行长时间有效的预热，避免发电机组的暖机工作不到位导致汽轮机缸体发生膨胀现象，同时要对汽轮机保持良好的疏水性。

3.其次，如果汽轮机中的大轴产生了不同程度的弯曲，也会使机体不平衡，从而在汽轮机正常运作时对其产生不良影响，导致主机轴承产生振动。像这种汽轮机主机大轴产生弯曲的情况，一般都是比较重大的故障，需要进行停机处理，然后对汽轮机主机弯曲的大轴进行修复工作，如果汽轮机主机大轴弯曲情况比较严重以至于修复后不能继续工作的话，就需要进行大轴的更换处理，以保证发电单位的正常运行。

4.发电机组设置的运行参数在发生很大变化的情况下，会对原本设备运行产生影响，会导致主机轴承的轴向推力发生巨大变化，这种情况会导致主机轴承产生振动，且振动情况较为严重，所以在运作时要维持运行参数不发生巨大改变[3]。如果是运行参数和工作情况发生较大改变而導致汽轮机主机轴承振动的发生，只需保证运行参数的稳定，不让运行的参数和工况发生太大变化就可以了，这样就不会导致汽轮机主机轴承的轴向推力发生巨大变化，也就不会使主机轴承产生振动，从而很好的解决了问题。

5.而对于比较常见的原因就是汽轮机内部配件的问题了，例如一些断掉的机器叶片，同时汽轮机内一些重要零件的破损，还有一些配件的丢失和脱落等一系列情况，都会对汽轮机造成较大影响，导致设备不能正常运行[4]。一般地如果是由于汽轮机内部的零部件发生损坏或者由于零件脱落而导致汽轮机主机轴承发生振动的情况，首先要进行停机处理，然后找出是汽轮机哪个部位的零部件发生损坏或脱落，及时对损坏和脱落的零部件进行修复，对于一些损坏严重的零部件进行更换处理，维护汽轮机设备的完整和正常运行，以减少汽轮机主机轴承产生振动的问题发生。

6.相对比较严重的问题就是汽轮机主机轴承的断裂和损坏，此类问题的发生导致的故障都比较大，对汽轮机发电机组的影响较大，严重阻碍了发电单位设备的正常运行，同时大大增加了设备维护成本，所以在检修时要仔细做好相关数据分析，避免这一问题的出现。汽轮机主机轴承破损或者产生断裂，首先对发电机组做停机处理，然后修复遭到损坏的主机轴承或者更换无法修复的主机轴承，此问题在发电机组实际运作中一般很少出现。

7.汽轮机在运作时里面的温度一般都是比较高的，在遇到冷水汽进入的情况下，或者汽轮机在受到冷水的冲击下，由于高温的设备遇到冷水会对其产生影响，所以会导致汽轮机轴承的振动。首先对于汽轮机进了冷汽或者冷水的情况，要及时处理，停机进行修复，源头上避免冷水的进入和冲击才是根本方法。

8.还有一种比较常见的问题，因为汽轮机里一般都是有真空环境的，由于某些原因导致真空下降从而引起汽轮机大轴的中心线产生较大程度的位移，严重的也会导致汽轮机末级的叶片产生振动，这些情况也是汽轮机产生振动的原因。所以在汽轮机运作时，一定要保证汽轮机正常运行避免真空下降而导致其轴承中心线发生偏移。要避免此问题的发生，不能让汽轮机主机大轴承的中心线产生偏移或者末级的转动叶片发生振动，首先要控制汽轮机不能产生真空下降的情况，只要真空不下降就不会出现偏移或者叶片振动情况，也就不会使轴承产生振动问题了。

9.值得注意的是，在开机与停机中，千万不要让发电机组的转速维持在临界的转动速度区间内，不然也会导致汽轮机主机轴承发生振动。还有一种常见的原因就是由于汽轮机内气流较大从而产生内部震荡，然后引起汽轮机主机轴承的振动，这种原因经常出现，在分析问题时需要注意。对于此问题的解决方法，重点是相关工作人员在开停机前的仔细判断，要注意发电机组的转速不能出现在临界的转速区中，对于此问题一定要对相关工作人员进行专业知识培训，注意控制发电机组的转速，要避免转速进入临界速度内而导致汽轮机主机轴承产生振动，同时注意监测汽轮机内的汽流情况，以免因为巨大的汽流振动而导致汽轮机主机轴承振动。

10.对于主机轴承发生振动，不平衡的磁场也会对其产生影响，因为磁场不平衡会导致发动机组的不平衡，从而使发动机组产生振动，最后对汽轮机主机轴承的振动也产生了影响。如果是因为发电机组的磁场不平衡现象导致震动的产生，要避免此问题需要在开机前将发电机的磁场进行平衡处理，还有对发电机组出现的其他问题也要及时排查与处理，极力避免汽轮机主机轴承出现振动情况。

三、关于主机轴承产生振动的再分析

由以上汽轮机主机轴承振动原因和故障处理的方法得出，汽轮机内的润滑油压力变化和轴封的进汽温度差异也会导致汽轮机主机轴承的振动。所以对于汽轮机内的润滑油压力要做仔细分析，判断润滑油压力大小是否会对汽轮机主机轴承产生影响，同时要注意轴封进汽的温度变化，温度异常的增高或者异常降低都是会造成一定的负面影响，要有效控制相关参数，减少汽轮机主机轴承振动情况的产生从而保证发电机组的正常运行。同时对润滑油压与轴封进汽温度仔细监测，收集这些问题产生的相关数据，然后绘制图表进行对比分析，判断润滑油压大小与轴封进气温度差异对汽轮机主机轴承产生的作用[5]。这些问题的分析对于避免汽轮机主机轴承产生振动的研究有着良好的参考价值，为解决汽轮机运行故障和发电单位的正常运行具有重大意义，同时推动了汽轮机的良性发展。

四、总结

汽轮机发展至今，其技术已经得到了逐步的完善。汽轮机在各大发电单位和大型工厂的应用越来越广，它的应用在生活上为人们提供了很大的便利，同时对加快发电单位的发展具有重要意义[6]。对于汽轮机出現的相关问题要及时进行分析处理，提出改良方法，在对润滑油压和轴封进汽的温度要严格控制，从而降低轴承振动以保持发电机组正常的运行，为发电单位有效安全的运作提供保障。

参考文献

[1] 曹旭.关于凝气式汽轮机因轴封漏汽进轴承箱盖影响润滑油质的改进措施[J].文摘版：工程技术，2015（50）：65-65.

[2] 叶建君.汽轮机低压轴封蒸汽温度异常分析及处理[J].工程技术：全文版，2016（10）：00220-00220.

[3] 郑洁，荆岩平.简析汽轮机轴封风机在运行中的作用[J].科技致富向导，2013（24）：280-280.

[4] 陈华桂，秦惠敏，戴兴干.660MW汽轮机组轴瓦温度异常的分析与处理[J].江苏电机工程，2014，33（2）：75-78.

[5] 于伟民，吕强，金豪良.汽轮机轴封供气温度过低对高压转子的影响[J].工程技术：引文版，2016（12）：00267-00267.