600MW机组汽轮机强烈振动的主要原因和处理原则

摘要：汽轮机是发电机组的重要主机，由于其持续运行时间长、重要部位长期磨损等原因，汽轮机组的不确定故障经常出现，这严重影响了发电机组的安全稳定运行。其中汽轮机组异常振动是汽轮机的最常见故障，同时也是较为复杂的一种故障。引起机组的振动往往受多方面的影响，只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都有可能是机组振动的一个原因，比如负荷或者参数变动、疏水、油温变化、油质变差、滑销系统卡涩、进冷水冷汽等等。因此，针对汽轮机异常振动原因的分析就显得尤为重要，只有查明原因才能正确的维修，才能消除机组的不正常振动。

关键词： 600MW机组 汽轮机 强烈振动

Abstract: steam turbine is an important host generating unit, due to the continuous operation time long, important part of long-term wear, turbine uncertain failures often occur, which seriously affects the safe and stable operation of generating units. The abnormal vibration of steam turbine unit is the most common fault of steam turbine, a fault is also more complex. Cause the vibration unit is often affected by many, as long as with the machine body of any one device or media may be a vibration causes, such as load or parameter variation, hydrophobic, oil temperature change, quality variation, sliding pin system jam, into the water cooling steam etc.. Therefore, according to the analysis of the reason of the abnormal vibration of steam turbine is particularly important, only to find out the reason to the correct repair, in order to eliminate the abnormal vibration of the unit.

Keywords: strong vibration of 600MW unit steam turbine

中图分类号：TK26 文献标识码：A文章编号：

1、 汽轮机强烈振动的主要危害和现象

危害：

造成轴承损坏，动静摩擦甚至损坏机组。

现象：

1.1 振动大报警，DCS显示振动大，就地实测振动大。

1.2 机组发出不正常声音。

1.3 机组轴承温度会有所升高。

2、主要原因分析

2.1机组负荷、参数骤变

机组流量变化导致各方面受力发生变化，使轴承受力突变，从而打破了原有的受力平衡。故而引起汽轮机组振动变化。另一方面，机组参数变化接待的负荷也发生变化，油温风温等参数发生改变，导致振动平率受温度影响，故而震动平衡发生改变，需要在新的工况下建立新的平衡。

2.2滑销系统卡涩

汽缸与轴承座都是固定在基础台板上的，为了保证汽轮机在启动、停运、负荷变动时的热膨胀冷缩，汽缸的支撑必须给予汽缸有热膨胀的余地，否则，如果滑销系统卡涩，就会造成汽机中心变动，汽缸两侧膨胀不均，引起机组振动。

2.3 油压、油温异常

油油温过高，不但影响油压降低，使轴承正常受到影响，而且使轴承温度相应升高，长期维持高油温运行使汽轮机油质容易老化，使用寿命缩短，一般规定冷油器出油温度不超过45℃。油油温度过低，黏度增加，影响轴承油膜建立，容易使机组振动增大，有的大容量机组，油温过低，有可能引起轴承油膜震荡。

油进入轴承的油压在一定的范围内，这个油压要保证轴承上部油压大于大气压力，以形成连续油膜。由于轴瓦与转轴之间要求有一层很薄的油膜起作用。油压太低不能形成稳定连续的油膜导致不良，这样轴瓦与转轴之间就存在直接的摩擦，可能造成烧瓦，严重影响汽轮机转子的转动。

2.4 汽缸进水或冷汽

汽轮机的工作介质是高温高压的过热蒸汽,一旦蒸汽温度突降或者有液态水进入汽轮机,便会造成汽轮机组进冷气或进水事故。通常进水事故的开始是进冷汽,如果不及时发现处理,便造成汽轮机进水事故。汽轮机进水事故在汽轮机的启停、负荷变动以及停机后都可能发生。汽轮机进水会造成汽轮机的重大事故,引起机组的强烈振动和重大损坏。

2.5 发电机定、转子电流不平衡

2.5.1 使发动机转子产生振动

一般振动是由脉动力矩造成的，而脉动力矩的产生与转子磁场不对称有关。不对称的三相电流所产生的负序磁场与转子有相对速度，而转子磁路是不对称的，当负序磁场正对着转子纵轴附近时，气隙小，磁阻小，磁通就大，定子与转子的作用力就大，反之，当负序磁场对着转子横轴附近时，气隙大，磁阻大，定子转子的作用力就小。这样，负序磁场与转子之间作用力时大时小，使力矩脉动，从而使转子产生振动。2.5.2 发电机转子表面过热

三相电流不对称，产生负序磁场，这个磁场扫过转子表面、转子表面产生二倍工频电流而引起损耗，造成局部高温，转子线圈的温度受到直接的影响。转子温度不均匀造成转子表面膨胀不均，从而使转子振动。

2.6启动过程中，机组暖机不充分，或汽缸金属温度偏差过大

低速暖机不好，使汽轮机整体受热膨胀量不均匀，轴瓦不在一条正常结合线上，引起振动过大，再加上通过临界时机组本身共振，引起升速时的振动大，导致不能超过临界转速。

3、一般处理原则

3.1当机组振动增大时，应派人立即到就地测振，保证DCS系统显示的振动值与就地测量值相吻合，如果轴承振动超过50µm时，或任一轴振超过125µm时，应立即汇报值长、要求减负荷直至振动恢复到正常值，并对照表计查找原因。

3.2如机组负荷、参数变化大引起振动增大时，应尽快稳定机组参数和负荷，同时注意汽机轴向位移、胀差、缸胀及汽缸温差等的变化。

3.3检查油温度、压力及各轴承温度是否正常，否则手动调整油温、油压至正常。如由于油膜震荡引起的机组振动，运行中较难消除一般应停机消除，正常后再重新启动。

3.4就地倾听汽轮发电机组内部声音，发现有清晰的金属摩擦声或轴封处冒火花，应立即打闸停机并破坏真空。

3.5若汽机上下缸温差超限并伴随有汽缸进水的其他象征之一时，按汽机进水处理。

3.6如发电机升压时引起振动或正常运行中确认为发电机引起振动，应降低负荷并查明原因；

3.7当机组变工况引起振动增大时，应恢复原工况运行并查明原因。若机组轴承振动达到80µm及以上或轴振达250µm及以上时，汽轮机应自动脱扣，否则立即手动打闸停机，并破坏真空。

3.8汽轮机冲转后在轴系一阶临界转速前，任一轴承达30µm,应立即打闸,查明原因。严禁降速暖机。过临界转速时，轴承振动达100µm时或任一轴振达250µm时应果断打闸停机，防止事故扩大。

4、 结束语

对生产运行来说，接收了振动符合标准的机组以后，还必须加强振动监督，对振动监测做到制度化、经常化，必须在机组振动突然增大达到规程规定值时，及时果断地将机组停运，防止扩大损坏，或对振动虽然增大，但尚未达到规程规定紧急停机数值的异常及时对比分析，查找原因，并采取措施防止,设备损坏事故的发生。

参考文献：

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[2]张磊等 600MW超临界火力发电机组技术问答-汽轮机运行技术问答 化学工业出版社2009（145-146）

[3]李建刚 汽轮机设备及运行中国电力出版社2010（112-114）

[4]施晶 600MW火力发电机组培训教材-热力系统及运行 中国电力出版社2011（333-340）