趙斌
（哈爾濱熱電有限責任公（gōng）司，黑龍江（jiāng）哈爾濱 150000）
摘 要：汽輪發電機（jī）組在設計製造、安裝、檢修和運（yùn）行幾（jǐ）個（gè）方麵都有可能引起軸（zhóu）承的振（zhèn）動，並簡單介（jiè）紹了汽輪發電機組的振動機理及影響因素。
關（guān）鍵詞：汽輪發電機組；振動；影響因（yīn）素
汽輪發電機組軸（zhóu）承振動的大小直接關係到機組能否安全運行，而（ér）對於發電廠來說安（ān）全運（yùn）行能帶來Z大（dà）的經濟效益。引起（qǐ）汽輪發電機組軸承振（zhèn）動過大或者異常的原因有很多，既有設計（jì）製造方麵的原因；也（yě）有運行（háng）方麵（miàn）的原因；還有安裝和檢修等方麵的原（yuán）因（yīn）。下麵就這幾個（gè）影響因素分別進行一個簡（jiǎn）單的介紹。
一（yī）、設計（jì）製造方麵
汽輪發電機轉子是一個高速旋轉的機械（xiè），如果轉子的質心與旋轉中（zhōng）心不（bú）重合則會因為轉子的不平衡而產生（shēng）一（yī）個離心力，這（zhè）個離心力會對軸承產生一個激振力而使之引（yǐn）起機組振（zhèn）動，如果這個離心（xīn）力（lì）過大，則機組的振動就（jiù）會異常。所以，汽輪發電（diàn）機轉子（zǐ）在裝配時每裝配一級葉片都應（yīng）該對該級葉片進行動平衡試（shì）驗，整個轉子裝（zhuāng）配完成後在出廠之前（qián）還應該對整個轉子進行低速和高速動（dòng）平衡，以確保轉（zhuǎn）子的不（bú）平衡量在一個合格的範圍內。
在廠家製造（zào）過程中，產生汽輪發電機轉子不平衡量較大（dà）的原因主要是機械加工精度不夠和裝配工藝質量較差，所以必須提高機械加工精度，同時保證裝配質量，從而才能保證轉子的原始不平衡量較小。另外，如（rú）果（guǒ）機組的設（shè）計不當也（yě）會引起機組的振動。
二、安裝和檢修方麵
汽輪發電機組在安裝和檢修過程（chéng）中的工藝質（zhì）量對（duì）機組振動的影響（xiǎng）非（fēi）常大，根據對現場機組振動的分析，很多汽輪發電機（jī）組的軸承振動（dòng）過（guò）大都是（shì）由於安裝和檢修不（bú）當引起的，或者說機組的振動很（hěn）多時候都是可以通過安裝或檢修來解決的。針對現場的安裝和檢修情況，下麵重（chóng）點介紹對機組振動有明顯影響的幾（jǐ）個因素。
1）軸承的標（biāo）高及軸承自身特（tè）性 不管是汽輪（lún）機還（hái）是發（fā）電機（jī）轉子，其兩端都（dōu）是由軸承支（zhī）撐的（de），如果（guǒ）兩端的軸（zhóu）承標（biāo）高不在（zài）設計要求的範圍內，那麽轉子兩端軸承的負（fù）荷分配就不合理（lǐ）。負（fù）荷較輕（qīng）的（de）一邊，軸瓦內的（de）油（yóu）膜將會（huì）形成不好或（huò）者根本不能建立（lì）油膜，這樣（yàng）就會（huì）誘發機組的自激振動（dòng）、油膜振動和汽流激振等；而負荷較重的一邊，由（yóu）於吃力太大，會引起軸瓦溫度升高，當（dāng）軸瓦烏金溫（wēn）度達到一定值時，很容（róng）易產生軸（zhóu）瓦烏金過熱現象，從而造成機（jī）組（zǔ）的振動（dòng）。
軸承自身特性對機組振動的也會產生影響，主要包括軸瓦的緊力（lì）、頂隙和連接剛度等幾（jǐ）個方麵。軸瓦緊力和頂隙主要影響軸承的穩定性（xìng），如果軸承的穩定性太差，在外界因素的影響下容易使機組振動（dòng）超標。軸承的連接情況主（zhǔ）要對軸承剛度產生影響，若（ruò）軸承剛度不夠，在同樣大小的激振力下引（yǐn）起的振動較大，所以必須將軸承各連接螺栓擰緊。在現場，經常（cháng）發現由於連接螺栓未擰緊而引起振動的現象。
2）機組中（zhōng）心 如（rú）果轉子與汽缸或靜子的同心度偏差（chà）過（guò）大，則可（kě）能會引起汽流激振、電磁激振和動靜碰磨。若發生碰磨（mó），則會使轉子發生熱彎曲而引起不穩定普通強迫振（zhèn）動。當聯（lián）軸器法蘭外圓與軸頸不同心、聯軸器法（fǎ）蘭（lán）止口或螺栓孔（kǒng）節圓不同心、端（duān）麵瓢偏、連接螺栓緊力明顯不（bú）對（duì）稱時（shí），不論圓周和端麵中心數據調整的如何（hé）正確，當把連接螺栓擰緊後，都會使（shǐ）軸係不同心和（hé）不平直。當轉子處於旋轉狀態時，軸係同心度和平直度會直接產生振動的激振力，引起機組的振動。
3）滑銷（xiāo）係統 不論是汽輪機還是（shì）發電機，當機組帶負荷（hé）受熱後都要產生膨脹，但是不能（néng）讓其自由膨脹，滑銷係統就是用於引（yǐn）導（dǎo）機組膨（péng）脹的。當由於某種原因使滑銷係統卡澀時，機組的膨脹就會受（shòu）到限製，當機組的（de）膨脹受到限製時就會（huì）引起機組較大的振動，嚴重時以至（zhì）於不能開機或者引起動靜碰磨，從而造成更大的破壞。由於膨脹受到限製而無法開機的現象在現場經常出現，因此在檢修和安裝期間應該對此引起高度重視。
4）動靜間隙 汽輪機轉子與汽缸和汽、軸封之間以及發電機轉（zhuǎn）子與靜（jìng）子之間都存在間隙。當汽輪機轉子（zǐ）與汽缸之（zhī）間的間隙過大時，起蒸汽外漏或者空氣（qì）內漏，從而（ér）影響機組的效率和真空；當發電機轉子與靜子之間的間隙過（guò）大時同樣會影響（xiǎng）發電機的效率。但是，它們之間的間隙又不能過小，否則將（jiāng）引起動靜（jìng）碰磨，會使機組（zǔ）的振動超標。因此合理調整隔板汽封（fēng）、端部汽封以及發電機轉子與靜子之間的間隙是非常重要的。
5）轉子結垢 機組在大修期間，一般都（dōu）要對汽輪機葉片上的結垢進行清理，在進（jìn）行除垢時應該保證除垢方法的正確性，同時要注意對整個轉子都要進行除垢，否則可能會在轉子上產（chǎn）生新的質量不平衡，這種（zhǒng）現象曾經在（zài）有的電廠（chǎng）發生過。
6）轉（zhuǎn）子中心孔 現代汽輪機轉子大軸大都留有中心（xīn）孔，在中心（xīn）孔兩端用堵頭封（fēng）堵，在檢修期（qī）間如果不慎讓異物（包括油、水等（děng））進入中心孔，在轉子（zǐ）裝複回（huí）原後（hòu）開機，機組肯定會出現振動異（yì）常（cháng）的現象。
7）活動部件 檢修期間如果有活動部件進入汽輪機，大修後開機活動部件（jiàn）可能在汽流的衝（chōng）擊下撞傷甚至（zhì）損（sǔn）壞汽輪機葉片，從而造成嚴重的事故，並引發機組振動；如果（guǒ）發電機內存在活動（dòng）部件（jiàn），一方麵可能一起發電機內部短路，另一方麵可能引起機組振動（dòng）的不穩定，這將會對機組振動的診斷帶來困（kùn）難。
三、運行方麵
機組的振動除了與上麵闡述的各方麵因素有關外，還與機組的運行狀況存在很大的關係。
1）機（jī）組膨脹 前麵已經講到，機組的滑銷係統對機組振動的影（yǐng）響情況，而機組的膨脹是受其滑銷係統製約的。當（dāng）滑銷係（xì）統本（běn）身不存在問（wèn）題時（shí），如果運行人員操作不（bú）當，機組也會出現膨（péng）脹不暢的問題。Z明顯的例子是在開（kāi）機過程中，當（dāng）機（jī）組的暖機時間不夠或者升速加負荷過快，則機組各部分的膨脹就不一樣，這樣一方麵會產（chǎn）生熱應力，減少（shǎo）機組的壽命；另一（yī）方麵就（jiù）會引起過大的膨脹差，從而影響機組的開機過程。當機組的膨脹不充分時，極易引起機組的動靜碰磨而產生振動。
2）潤滑油溫 軸頸在軸瓦內的穩定性如何決定了機組誘發振動的可能性有（yǒu）多大，當穩定性太差時，外界因素的（de）變化很容易引起機組振動的產生。而潤滑油在軸瓦內形成的油膜如何又是影響轉子穩（wěn）定性的一個重要（yào）影響因素，油膜的形成除了與軸承烏金有關（guān）外，還有一個重要因素就是潤滑油（yóu）油溫，潤滑油油溫應該（gāi）在一個合理的（de）範圍內，過高過低都對油膜的（de）形成不利。
3）軸封進汽溫度 每一軸封的進汽溫度都不（bú）一樣，在運行（háng）規程所允許的（de）範圍內調整軸封進汽溫度會對（duì）機（jī）組的振動產生一定的影響。軸封進汽溫度對（duì）機組振動的影響主要表現為進汽溫度（dù）對軸承座標高的影響和溫度對端部汽封處動靜間隙的影響，這兩方麵對機組振動的影響機理在前麵已經述及。
4）機組真空和排汽（qì）缸溫度 機組真空和排汽缸溫度總是（shì）相輔相成的，其中（zhōng）一個因素的變化必（bì）然引起另一（yī）個因素的（de）改變。對於軸承座坐落在排汽缸上的機組來（lái）說（shuō），排（pái）汽缸溫度的變化主要表現在對軸承座標高的（de）影響上，所以會（huì）對機組（zǔ）的振動產生影響。
5）發（fā）電機轉（zhuǎn）子電（diàn）流 當（dāng）電流通過發電機轉子時會（huì）產生熱（rè）量（liàng），這部分熱量就要會使（shǐ）發電機轉子產生膨脹，當發電（diàn）機轉子本身存在一定量的質量（liàng）不平衡時，由於膨脹會使該不（bú）平衡（héng）量（liàng）產生的力矩發生改變（biàn），從而引起機組的振動變化；當發電機轉子自身存（cún）在膨脹不均時，即使冷態情況（kuàng）下質（zhì）量平衡較好，也會由於膨脹（zhàng）的不均勻性產生動（dòng）態的質量不平衡，而這一（yī）質量不平衡在發電機轉子恢複到冷態時也（yě）會隨之消失。
6）斷葉片 當汽輪機發生斷葉片時，轉子的質量（liàng）分（fèn）布明（míng）顯發生改變，因（yīn）此機（jī）組的振動會發生明顯的變化，這種情況在（zài）現場有時可能不會被察覺，因為振動的變化既包括振動大小（xiǎo）的（de）變化（huà）也包括振動相位（wèi）的變化，而現場大多數儀表隻能監視振動大小的變化（huà）。為了盡量避免（miǎn）斷葉片的現象發生，除了在（zài）設計製造和安裝檢修期間采用適當的措施來保證外，運行中（zhōng）在（zài）增減機組負荷時應盡（jìn）量平穩。
來源：《科技論壇》
